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雪城大學研發新型固態鋁電池 或可替代鋰電池

鉅大鋰電  |  點擊量：0次  |  2020年04月29日  

私人、公共和商業運輸（汽車、公交車、卡車）等電動汽車對電池需求不斷新增，因而人們開始研發鋁離子電池以滿足需求。而電動汽車要大量的電力才能正常運行，因而對電池出現了高要求，導致電池必須能夠進行快速、劇烈的電化學反應，以驅動外部電力（如電機、電子設備等）。但是此類反應反過來會對電池造成很大的機械壓力和熱應力。而目前的電池技術使用液體作為電解質，此類介質有助于將離子從一個電極傳輸至另一個電極，但是此類電解質由有機分子組成，極易燃燒和揮發。因此，導致電動汽車電池有較高的爆炸、起火、排氣或故障的安全風險。


據外媒報道，美國雪城大學（SyracuseUniversity）的侯賽因研究小組（HoseinResearchGroup）研發出一種新型固體電解質，用以替代目前鋁離子電池中的液體電解質，使其能夠滿足汽車等高需求應用。該電解質由一種非常柔軟的聚合物和一種非常堅硬的環氧樹脂組成，聚合物也讓鋁離子滲透，而環氧樹脂供應了熱穩定性和耐久性。該聚合物通過溶解鋁鹽(如硝酸鋁)到聚合物基質中轉化為鋁離子電解質。


目前，侯賽因研究小組正積極致力于實現全固態鋁離子電池的制造，該電池包括電解質在內的所有組件都是固態，將幫助將鋁離子電池納入汽車等高需求應用中。


鋁離子電池是很有前景的下一代電池技術，可以滿足未來的能源輸送需求，結構與鋰離子相同，只是鋰被鋁所取代了。鋁是地球地殼中第三豐富的元素，也是非常廉價的鋰金屬替代物。由鋁制成的電池具有最高電壓，可存儲最多能量，并且供應最高電流，其存儲容量是鋰離子電池的4倍，而且攜帶的電荷是鋰離子電池的3倍。


而鋰只占地球地殼的0.7%，人們越來越擔心鋰離子電池能否滿足全球日益上升的需求，而且其不斷上升的成本以及高度稀缺性也迫使人們開始尋找和研發更可行的替代方法。鋁離子電池可能就是后鋰離子電池時代的下一代存儲技術。


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