科學(xué)家們開發(fā)新型鋁離子電池，不需冷卻系統(tǒng)協(xié)助2021-05-24 08:11
鋰離子電池是目前最為廣泛利用的一種二次電池,其具有能量密度大、自放電率低、電勢(shì)差高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池已在許多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,如手機(jī)、電動(dòng)汽車、衛(wèi)星、飛船、水下機(jī)器人等。但是,鋰電子并非沒有缺點(diǎn),其在功率密度、充電速度、使用壽命等方面還有改進(jìn)的空間。
為此,科學(xué)家們開發(fā)出一種新型鋁離子電池,在充電速度明顯加快的同時(shí),這種電池的壽命更長,而且不需要冷卻系統(tǒng)協(xié)助。
功率密度是衡量電池充電和放電速度的單位,目前的鋰離子電池功率密度在 250-700 瓦/千克之間,而這種新型電池功率密度約為7000 瓦/千克,這是一個(gè)巨大的飛躍,它幾乎達(dá)到了超級(jí)電容器的水平。其次,這種新電池具備較強(qiáng)的充電速度,使用這種鋁離子技術(shù)的手機(jī)可以在 1-5分鐘內(nèi)充滿電,比當(dāng)今主流的鋰離子電池要快10倍左右。
更重要的是,在生命周期測(cè)試中,該電池大大超過了鋰電池。經(jīng)歷了2000 次完整的充電和放電循環(huán),其性能沒有明顯的變化。因此,這種電池安全性能也較高,在使用壽命結(jié)束后,它們也比鋰電池更容易回收。此外,鋁離子電池還具備出色的散熱性能,即使他們以巨大的速度進(jìn)行充電和放電,一般情況下,也不會(huì)出現(xiàn)過熱問題。
以上述100千瓦時(shí)的電池為例,同樣重量的鋰離子電池只能攜帶60千瓦時(shí)。但是,如果不需要額外的80公斤冷卻設(shè)備,鋁離子動(dòng)力汽車可以運(yùn)行額外的80公斤電池,這會(huì)帶來總共72．8千瓦時(shí)的電量以及巨大的快速充電率,這幾乎可以終結(jié)續(xù)航焦慮癥。
簡單來說,鋁離子電池技術(shù)在生命周期方面比鋰電池長得多,能夠經(jīng)歷2000次充電和放電循環(huán),且性能沒有明顯下降;另外,新電池非常安全,起火的可能性非常低,在使用壽命結(jié)束后也比鋰電池更容易回收。
更為關(guān)鍵的好處是,由于電池不會(huì)過熱,它們不需要冷卻裝置。冷卻系統(tǒng)可以從電動(dòng)汽車中取消,取而代之的是一個(gè)更大的鋁離子電池組,且在同一輛車中提供與鋰離子相同的能量密度。
所以,未來,該鋁離子電池或是下一代高性價(jià)比電池技術(shù)的理想選擇。
為此,科學(xué)家們開發(fā)出一種新型鋁離子電池,在充電速度明顯加快的同時(shí),這種電池的壽命更長,而且不需要冷卻系統(tǒng)協(xié)助。
功率密度是衡量電池充電和放電速度的單位,目前的鋰離子電池功率密度在 250-700 瓦/千克之間,而這種新型電池功率密度約為7000 瓦/千克,這是一個(gè)巨大的飛躍,它幾乎達(dá)到了超級(jí)電容器的水平。其次,這種新電池具備較強(qiáng)的充電速度,使用這種鋁離子技術(shù)的手機(jī)可以在 1-5分鐘內(nèi)充滿電,比當(dāng)今主流的鋰離子電池要快10倍左右。
更重要的是,在生命周期測(cè)試中,該電池大大超過了鋰電池。經(jīng)歷了2000 次完整的充電和放電循環(huán),其性能沒有明顯的變化。因此,這種電池安全性能也較高,在使用壽命結(jié)束后,它們也比鋰電池更容易回收。此外,鋁離子電池還具備出色的散熱性能,即使他們以巨大的速度進(jìn)行充電和放電,一般情況下,也不會(huì)出現(xiàn)過熱問題。
以上述100千瓦時(shí)的電池為例,同樣重量的鋰離子電池只能攜帶60千瓦時(shí)。但是,如果不需要額外的80公斤冷卻設(shè)備,鋁離子動(dòng)力汽車可以運(yùn)行額外的80公斤電池,這會(huì)帶來總共72．8千瓦時(shí)的電量以及巨大的快速充電率,這幾乎可以終結(jié)續(xù)航焦慮癥。
簡單來說,鋁離子電池技術(shù)在生命周期方面比鋰電池長得多,能夠經(jīng)歷2000次充電和放電循環(huán),且性能沒有明顯下降;另外,新電池非常安全,起火的可能性非常低,在使用壽命結(jié)束后也比鋰電池更容易回收。
更為關(guān)鍵的好處是,由于電池不會(huì)過熱,它們不需要冷卻裝置。冷卻系統(tǒng)可以從電動(dòng)汽車中取消,取而代之的是一個(gè)更大的鋁離子電池組,且在同一輛車中提供與鋰離子相同的能量密度。
所以,未來,該鋁離子電池或是下一代高性價(jià)比電池技術(shù)的理想選擇。
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