鋁離子電池擁有低可燃性、低成本及電力儲存效能高等優(yōu)點,但其電池壽命卻飽受限制,不少研究人員近幾十年來,試圖發(fā)展可行的商用鋁離子電池技術(shù)。最近斯坦福大學(Stanford University)研究團隊成功研發(fā)“可高速充放電的鋁離子電池”原型,能在短短1分鐘內(nèi)將電力充飽,且使用壽命遠遠超過傳統(tǒng)鋰電池
鋁離子電池擁有低可燃性、低成本及電力儲存效能高等優(yōu)點,但其電池壽命卻飽受限制,不少研究人員近幾十年來,試圖發(fā)展可行的商用鋁離子電池技術(shù)。最近斯坦福大學(Stanford University)研究團隊成功研發(fā)“可高速充放電的鋁離子電池”原型,能在短短1分鐘內(nèi)將電力充飽,且使用壽命遠遠超過傳統(tǒng)鋰電池。
即便擁有許多鋰電池望塵莫及的優(yōu)點,但目前的鋁離子電池最大的挑戰(zhàn),在于無法找到經(jīng)過多次充放電循環(huán)后,還能產(chǎn)生足夠電壓的材料。不過,由斯坦福大學化學系教授戴宏杰及臺灣工業(yè)研究院綠能所研究員林孟昌所帶領(lǐng)的團隊,在偶然間發(fā)現(xiàn),加入石墨可有效突破鋁離子電池技術(shù)的瓶頸。這項研究發(fā)布在4月出版的《自然》(Nature)期刊上,且已在臺灣及美國申請專利。
團隊研發(fā)的鋁離子電池利用鋁制陽極、石墨制成陰極,能在短短 1 分鐘內(nèi)快速充飽電,且彈性極高,為可折疊彎曲的薄型材料。相較于鋰電池,鋁的材料成本較低,價格相對較為低廉。此外,研究團隊在實驗過程中將鋁離子電池鉆透,但其不但未著火,還能成功保持運作狀態(tài),比較易燃的鋰電池安全得多。
至于鋁離子電池最大瓶頸──電壓的部分呢?先前曾有其他研究人員開發(fā)鋁電池,但最高只能充放電循環(huán)100次,不過,這款原型電池可在經(jīng)過7,500次充放電循環(huán)后,沒有任何能量損耗,可產(chǎn)生約2伏特的電壓,且其重復(fù)充放電循環(huán)次數(shù)遠遠超過鋰電池的 1,000 次。
充電快速、價格低廉、安全性高、彈性佳及電池壽命長等優(yōu)勢,都是讓鋁離子電池有機會成為帶動下一波移動設(shè)備電池革新的關(guān)鍵因素。然而,雖然這款鋁離子電池原型可產(chǎn)生約2伏特的電壓,但仍比目前智能手機鋰電池普遍電壓為3.7伏特或4伏特還要低得多。
也就是說,在大規(guī)模量產(chǎn)前,研究團隊還得再度拉高電壓。戴宏杰認為,要解決這個問題“不是不可能”,他表示,若改良陰極材料,可望能增加鋁離子電池的電壓及能量密度。
作者:林薏茹 來源:科技新報
責任編輯:wutongyufg
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