一個新的，更環(huán)保的概念電池

新概念電池的正極和負(fù)極分別由鋁和蒽醌基有機(jī)材料制成。有機(jī)陰極數(shù)據(jù)可以有效地將正電荷載體(陽離子)儲存在鋁和氯基電解質(zhì)中，離子在正極和負(fù)極之間來回移動，形成電流。

(圖片:chalmers理工學(xué)院)

鋁電池一個新概念,過去的能量密度的兩倍,而且是與原材料供應(yīng)充足,降低生產(chǎn)成本和環(huán)境影響,提出了在瑞典查爾默斯理工學(xué)院的研究人員和國家斯洛文尼亞、化學(xué)研究所和持有大規(guī)模使用的承諾,包括存儲太陽能和風(fēng)能。

鋁電池技術(shù)具有理論能量密度高、制造相關(guān)、回收效果好等優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有的鋰離子電池相比，新的鋁電池概念還可以顯著降低生產(chǎn)成本。

喬姆斯理工學(xué)院(chalmsinstituteoftechnology)物理學(xué)教授帕特里克•約翰遜(PatrikJohansson)表示:這種新電池的材料和環(huán)境成本都比當(dāng)時低得多，可以大規(guī)模使用，比如建造一個太陽能公園或儲存風(fēng)能。

此外，這種新型鋁電池的能量密度是目前最先進(jìn)電池的兩倍。

過去，鋁電池用鋁作陽極(負(fù)極)，石墨作陰極(正極)。但石墨的能量含量太低，不足以制造高性能電池。

然而，在帕特里克約翰遜(PatrikJohansson)和他在查爾默斯理工學(xué)院(chalmersinstituteoftechnology)的合作伙伴、斯洛文尼亞國家化學(xué)研究所(斯洛文尼亞國家化學(xué)研究所)的羅伯特多米尼克(RobertDominko)開發(fā)的一個新概念中，一種由碳基分子蒽醌替代石墨作為陰極的有機(jī)納米結(jié)構(gòu)陰極。

由斯洛文尼亞國家化學(xué)研究所(前身是chalms理工學(xué)院)的訪問學(xué)者JanBitenc進(jìn)一步開發(fā)了蒽醌陰極。

陰極猜測出的有機(jī)分子比存儲電解質(zhì)中的正電荷載體(陽離子)更好，新增了電池的能量密度。

研究電池儲能機(jī)理的查爾姆斯理工學(xué)院(chalmesinstituteoftechnology)研究員尼科拉斯林達(dá)爾(NiklasLindahl)說，新的陰極數(shù)據(jù)將讓電池選擇更合適的載體，從而更好地利用鋁的潛力。現(xiàn)在我們正在繼續(xù)尋找一種更好的電解液來除去當(dāng)前溶液中的氯。

到目前為止，鋁電池還沒有商業(yè)化，甚至在研究領(lǐng)域也是一個相對較新的課題。令人擔(dān)憂的是，鋁電池最終是否會取代鋰離子電池。

我們希望鋁電池能夠取代鋰離子電池。但更重要的是，它們可以相互補(bǔ)充，確保鋰離子電池只在必要時使用。到目前為止，鋁電池的能量密度只有鋰離子電池的一半，但長期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)相同的能量密度。電解液和充電機(jī)制仍有改進(jìn)的空間。理論上，鋁是比鋰更好的載體，因?yàn)樗且环N多價金屬，這意味著每個離子可以補(bǔ)償一個以上的電子。此外，鋁電池有望顯著減少對環(huán)境的危害。