國外研發出一種新型固體電解質 將替代目前鋁離子電池中的液體電解質

2021-01-09 電子發燒友
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國外研發出一種新型固體電解質 將替代目前鋁離子電池中的液體電解質

蓋世汽車網 發表於 2019-01-07 15:40:05

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增加，因而人們開始研發鋁離子電池以滿足需求。而電動汽車需要大量的電力才能正常運行，因而對電池產生了高要求，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，此類介質有助於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，導致電動汽車電池由較高的爆炸、起火、排氣或故障的安全風險。

據外媒報導，美國雪域大學（Syracuse University ）的海珊研究小組（Hosein Research Group）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，而環氧樹脂提供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，海珊研究小組正積極致力於實現全固態鋁離子電池的製造，該電池的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。由鋁製成的電池具有最高電壓，可存儲最多能量，並且提供最高電流，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。

而鋰只佔地球地殼的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更可行的替代方案。鋁離子電池可能就是後鋰離子電池時代的下一代存儲技術。

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