德刊：中國研究者開發出新型環保電池
- 發佈時間：2016-03-29 07:30:00 來源：新華社 責任編輯：羅伯特
新華社北京3月28日電（記者張瑩）中國科學院深圳先進技術研究院的一個研究團隊日前報告説，他們開發的一種新型鋁－石墨二元離子電池具有環境友好、低成本等特點，能克服傳統鋰離子電池的一些局限，在電子設備和電動汽車等領域具有廣闊應用前景。
這項發表在新一期德國學術雜誌《先進能源材料》上的研究説，新型鋁－石墨二元離子電池的電極材料是低成本、對環境無污染的鋁和石墨，電解液則由傳統的鋰鹽和碳酸鹽溶劑組成。與傳統鋰離子電池相比，這種新型電池的重量、體積和材料成本顯著減低，但能量密度（即單位體積內包含的能量）卻提高不少。
由於電子産品、電動汽車等行業的帶動，近年全球電池需求量持續上漲。依據美國市場研究機構弗裏多尼亞集團的數據，未來全球電池需求量繼續以每年7．7％的速度增長，到2019年其市場規模總額將達1200億美元。
鋰離子電池是目前最主流的電池類型，因為其電極中一般含有鎳、鈷等重金屬元素，廢舊鋰電池進入環境會造成重金屬污染。此外，鋰電池發展也面臨比功率（即電池輸出功率與電池的品質之比）、能量密度等參數即將達到極限等技術瓶頸。
領導這項研究的中科院深圳先進技術研究院研究員唐永炳説，與傳統鋰電池相比，這種新型電池的産品成本可降低約50％，比功率能增至傳統鋰電池的1．3到2．0倍，能量密度可提高到傳統鋰電池的1．6至2．8倍，具有明顯優勢。
唐永炳介紹説，新型鋁－石墨二元離子電池的工作機制是“離子嵌入”和“形成合金”同時發生的二元過程。充電時，電解液中的陰離子嵌入石墨製成的陰極，而鋰離子作為陽離子會沉積到由鋁製成的陽極上，形成鋁鋰合金。放電過程則與此相反。由於電池中的鋁電極同時充當陽極和集流體（匯集電池中活性物質所生成電流的基體金屬），可顯著提高電池的比功率和能量密度。
研究人員表示，這種新型電池在電子産品、電動汽車等設備上具有廣闊的應用前景，進入商業化生産後將有助提高上述設備的性能。
