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锂电池的短板:新概念铝电池如何比锂离子电池更好?

 逍遥_书斋 2022-06-29 发布于河南

物理学家声称,基于铝离子的电池比今天流行的锂电池要高效和环保得多。进步是不可阻挡的,今天我们都在依赖电池,无论我们是否喜欢。从智能手机到汽车都需要电池来工作。然而,现代锂离子电池有许多明显的缺点,但升级后的铝电池类型在许多方面都优于目前的标准。

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铝电池的主要优点是制造成本相对较低,而且使用的材料在我们的地球上很丰富,而且很容易获得。这意味着人类将不必破坏整个生态系统,并花费巨大的资源来获得制造材料。这个概念特别适用于大规模的能源系统。例如,有可能从可再生资源中提取能源,但必须将其储存在某处的地区。

除了锂的短缺,经典锂离子电池的制造商还面临着使用钴的问题,钴是一种对人类有潜在危险的金属。如果该行业成功改用铝,我们将大大减少对化石燃料的依赖,电池的生产和回收过程将更加简单。

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铝制电池的示意图

瑞典查尔姆斯理工大学的物理学家Patrik Johansson也指出,这种新电池的能量容量是市场上已有的其他类型铝电池的、两倍。这一概念本身并不具有突破性,但尽管石墨以前被用作阴极,但现在已被蒽醌取代。

然而,即使是开发者也承认,他们的发明还有很多需要发展。电解液尤其如此,它是一种刺激离子在阴极和阳极之间运动的化学混合物。到目前为止,铝电池的能量密度只有锂离子电池的一半,但我们的长期目标是实现相同的能量密度。电解质和开发更好的充电机制仍有工作要做,但铝原则上是比锂更好的电荷载体,因为它是多价的 ,这意味着每个离子“补偿”几个电子。此外,电池有可能显着降低对环境的危害。

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