鋁離子電池工作原理有哪些？鋁離子電池可替代鋰電池嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-23 09:26
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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。
鋁離子電池工作原理
鋁離子電池包含一個由鋁制成的帶負電陽極和一個帶正電石墨陰極，由于三維石墨優(yōu)良的導電性能和巨大的比表面積，能夠極大的縮短電池的充電時間。
鋁離子電池是一類可充電電池，放電時，鋁離子從陰極移動到陽極；充電時，鋁離子又回到陰極。鋁離子電池與鋰離子電池功能相似，但由于組成和結構不同，電能輸出水平有所不同。鋁離子電池可以在很短的時間內充滿電，并可以反復充電7500次。
鋁離子電池具有高效耐用、超快充電、高安全性、可折疊、材料成本低、靈活和較長壽命。
鋁離子電池應用領域
鋁離子電池主要應用在小型電子設備、電力網(wǎng)、電動汽車等。因此，鋁離子電池研發(fā)并得到實際應用后，有望取代鋰電池成為可穿戴設備產(chǎn)品的主流電池。
鋁比鋰便宜的多，石墨也不貴，只要鋁離子電池在能量密度，功率密度等指標追平鋰離子電池，靠其他技術指標的優(yōu)勢和成本就能完全替代鋰離子電池。那我們的世界真的就被改變了。
鋁離子電池或可替代鋰離子電池
此前，因鋁電池具有成本低廉、不容易燃燒且有很高電荷存儲容量等優(yōu)點，研究人員數(shù)十年來試圖研制出經(jīng)濟可行的鋁離子電池，但一直未獲成功，其中關鍵的挑戰(zhàn)在于找到合適的負極材料和電解液材料，讓鋁電池在不斷充放電循環(huán)后仍能產(chǎn)生有效電壓。
盡管鋰離子電池在為移動電子設備提供動力方面取得了巨大成功，但在可再生能源應用方面，鋰離子電池的使用周期有限，安全隱患大，成本相對較高。另一方面，鋁離子電池被認為是這一領域的理想競爭者，因為鋁是地殼中僅次于氧和硅的第三豐富元素。由于其多重氧化還原態(tài)，它也具有最高的理論容量之一。
人們對開發(fā)鋁電池寄予了很高的期望，認為它能提供高性價比的能源。研究結果顯示電池的性能很有前途，但是這還處于早期階段，各個方面都需要進一步改進，因此與成熟的鋰離子電池系統(tǒng)相比，沒有多少意義。他將繼續(xù)研究鋁離子電池，同時研究使用其他元素的可能性。期待進一步研究如何將氧化還原活性有機分子應用于鋁、鎂、鋅、鈣等多價離子插層電池。
鋁離子電池的崛起也敲響了鋰電池行業(yè)的警鐘，未來鋰電池行業(yè)仍將在電池續(xù)航、電池充電與電池安全等領域苦下功夫，進一步提高競爭實力。
由鋁制成的電池具有最高電壓，可存儲最多能量，并且提供最高電流，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增長的需求，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(fā)更可行的替代方案。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。
