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电池专题

传统锂离子电池能量密度相当的新产品有什么突破吗、

来源:宝鄂实业    2019-05-08 09:00    点击量:

随着锂离子电池逐渐应用于智能手机、电动汽车等领域,锂的需求量逐年快速增长,而其全球储量十分有限且分布不均,造成原材料价格上涨迅猛,严重制约了我国低成本、高性能储能器件的快速发展。

 

钾元素具有和锂相似的物理化学性质,且其储量丰富,成本低廉。结合钾离子电池与双离子电池各自的优点,唐永炳及其研究生季必发等研发出一种全新的基于钾离子电解液的新型高效、低成本锡—石墨双离子电池

 

据悉,该新型电池采用锡箔作为电池负极和集流体,膨胀石墨作为正极;电解液采用廉价易得的六氟磷酸钾作为钾盐电解质溶于有机溶剂中。电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命,并且大幅降低了电池的生产成本。

 

研究表明,新型钾基双离子电池在50mAg-1的恒定电流下充放电循环300圈后,仍保持93%的容量;且能量密度可达到155Wh/kg,与现有传统锂离子电池能量密度相当最近,台湾清华大学化工系教授段兴宇所带领的团队宣布成功研发出一种基于“磷”的新型电池,能量密度大大提升。据介绍,这种“磷电池”采用掺入碘的红磷纳米粒子制作而成,重量只有普通电池的1/6,但能量密度却增加了7倍!

 

然而,段兴宇团队耗时1年多,发明出溶液合成法,使用三碘化磷(PI3)为原料,在室温下5分钟就能合成掺碘的红磷奈米粒子,电导率瞬间提升为红磷的100亿倍,而且经过数百次的充放电后仍然稳定不破裂。

 

同时,这种磷电池还兼顾轻量化特点,目前iPhone电池所使用的石墨负极重量约为6克,而同样容量的磷电池却只有不到1克。

 

目前,段兴宇团队的这项研究成果已经发表在美国权威化工期刊《C&ENnews》上,其不仅可以让手机续航更长,而且也适用于微型智能穿戴或者是无人机。