铝离子电池工作原理,铝离子电池或可替代锂电池

来源：存能电气  日期：2019-08-16 09:47  浏览量：次

　　铝离子电池工作原理，铝离子电池或可替代锂电池。铝离子电池是很有前景的下一代电池技术，可以满足未来的能源输送需求，结构与锂离子相同，只是锂被铝所取代了。铝是地球地壳中第三丰富的元素，也是非常廉价的锂金属替代物。

　　铝离子电池工作原理

　　铝离子电池包含一个由铝制成的带负电阳极和一个带正电石墨阴极，由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积，能够极大的缩短电池的充电时间。

　　铝离子电池是一类可充电电池，放电时，铝离子从阴极移动到阳极；充电时，铝离子又回到阴极。铝离子电池与锂离子电池功能相似，但由于组成和结构不同，电能输出水平有所不同。铝离子电池可以在很短的时间内充满电，并可以反复充电7500次。

　　铝离子电池具有高效耐用、超快充电、高安全性、可折叠、材料成本低、灵活和较长寿命。

　　铝离子电池应用领域

　　铝离子电池主要应用在小型电子设备、电力网、电动汽车等。因此，铝离子电池研发并得到实际应用后，有望取代锂电池成为可穿戴设备产品的主流电池。

　　铝比锂便宜的多，石墨也不贵，只要铝离子电池在能量密度，功率密度等指标追平锂离子电池，靠其他技术指标的优势和成本就能完全替代锂离子电池。那我们的世界真的就被改变了。

　　铝离子电池或可替代锂离子电池

　　此前，因铝电池具有成本低廉、不容易燃烧且有很高电荷存储容量等优点，研究人员数十年来试图研制出经济可行的铝离子电池，但一直未获成功，其中关键的挑战在于找到合适的负极材料和电解液材料，让铝电池在不断充放电循环后仍能产生有效电压。

　　尽管锂离子电池在为移动电子设备提供动力方面取得了巨大成功，但在可再生能源应用方面，锂离子电池的使用周期有限，安全隐患大，成本相对较高。另一方面，铝离子电池被认为是这一领域的理想竞争者，因为铝是地壳中仅次于氧和硅的第三丰富元素。由于其多重氧化还原态，它也具有最高的理论容量之一。

　　人们对开发铝电池寄予了很高的期望，认为它能提供高性价比的能源。研究结果显示电池的性能很有前途，但是这还处于早期阶段，各个方面都需要进一步改进，因此与成熟的锂离子电池系统相比，没有多少意义。他将继续研究铝离子电池，同时研究使用其他元素的可能性。期待进一步研究如何将氧化还原活性有机分子应用于铝、镁、锌、钙等多价离子插层电池。

　　铝离子电池的崛起也敲响了锂电池行业的警钟，未来锂电池行业仍将在电池续航、电池充电与电池安全等领域苦下功夫，进一步提高竞争实力。

　　由铝制成的电池具有最高电压，可存储最多能量，并且提供最高电流，其存储容量是锂离子电池的4倍，而且携带的电荷是锂离子电池的3倍。

　　而锂只占地球地壳的0.7%，人们越来越担心锂离子电池能否满足全球日益增长的需求，而且其不断上升的成本以及高度稀缺性也迫使人们开始寻找和研发更可行的替代方案。铝离子电池可能就是后锂离子电池时代的下一代存储技术。

　　业内人士还指出，除了美铝的最新研究成果外，特斯拉的专利技术也在瞄准金属空气电池，未来不排除铝空气电池出现真正商业化契机的可能。