近期一則關于動力電池的勁爆信息在市場刷屏:一種性能強勁的鋁離子電池橫空出世,,能量密度和續(xù)航能力可達現(xiàn)有電池三倍,、安全性高,、壽命長,,更能夠實現(xiàn)“閃電充”,,幾乎解決了現(xiàn)有商用動力電池所有的技術痛點,。
據(jù)福布斯報道,亞洲電池研發(fā)公司Saturnose計劃推出一種固態(tài)可充電鋁離子電池Ea2I,,使用鋁和鈮以及固態(tài)電解質,,陰極采用巖鹽結構,。這可能是世界上第一個商業(yè)級鋁離子固態(tài)電池,有望取代風險較大的鋰離子電池,。Saturnose計劃在2022年對其實現(xiàn)商業(yè)化,。
據(jù)悉,鋁離子電池的能量密度1500Wh/L,,有望提供600Wh/kg能量(技術先進的三元電池目前能超過200Wh/kg),。
該公司表示,一組150kW的鋁離子固態(tài)電池重量為565kg,,能為電動汽車提供1200公里的續(xù)航(數(shù)倍于鋰電池),,且支持20000次循環(huán)充放電,在汽車上能獲得長達15年的穩(wěn)定壽命,。該款電池不僅不使用鎳和鈷,,充電時間還短得驚人。
由于生產(chǎn)成本與消費地域的變化,,全球電解鋁產(chǎn)能在近10年中已形成了從北美及歐洲到中國的轉移,,產(chǎn)量的年均復合增速達到了10.81%,遠超全球平均水平,。如能夠在動力電池技術路線中實施鋁離子路線的應用,,將對鋁的基本面形成更強的支撐。
但鋁離子路線電池最吸引市場關注的焦點還在其性價比,。2021年,,受新能源車放量影響,應用于三元,、磷酸鐵鋰電池的主要能源金屬鋰和鈷價格已“飚出天際”,。
以最新的市場價計算,金屬鋰噸價已經(jīng)60倍于金屬鋁,,電解鈷也已攀上45萬元/噸大關,。市場迫切地尋找著更具性價比的材料。
從技術上來說,,鋁離子電池的應用具有廣闊前景,。此前,在2015年,,斯坦福大學華裔化學教授戴宏杰(Hongjie Dai)團隊就已發(fā)明了第一批高性能鋁離子電池并發(fā)布在當年的期刊《自然》上,,利用該鋁電池模型,電池充電時間被急劇減少至一分鐘,。
不僅有斯坦福大學的研究成果,,布里斯班石墨烯制造集團(Graphene Manufacturing Group,簡稱GMG)還進一步開發(fā)了石墨烯鋁離子電池,,具有“出色的高倍率性能”,。在斯坦福大學的前期研究成果上大大進步,,并在今年年底前開始了紐扣電池試生產(chǎn)。
為什么這一萬眾矚目的電池革新選擇了鋁金屬,?
鋁元素在地殼中存在較豐富且輕質,呈三價存在,,比許多其他金屬具有更高的能量存儲能力,。當電池充電時,鋁離子返回到負極,,每個離子可以交換三個電子,,而鋰離子的速度極限只有一個電子。
此前鋁很難集成到電池的電極中是因為它與玻纖隔板發(fā)生化學反應,,研究人員設計了一種交織碳纖維基材,,與鋁形成更牢固的化學鍵。
但Saturnose商業(yè)化量產(chǎn)鋁離子電池的可能性仍要打上問號,。
據(jù)Saturnose稱,,Ea2I電池最初由沙特阿拉伯的Dana Venture Fund提供兩輪孵化資金,過去五年一直處于“保密開發(fā)”狀態(tài),。僅有福布斯的報道對其進行了描述,,未見于權威技術網(wǎng)站。其官網(wǎng)也較為簡陋,,充斥著大量研究報告摘錄的圖片,。雖然其表示將在印度理工學院德里分校建立自己的技術中心,并與德國THM Fraunhofer合作,,但一切目前尚未落地,。
是否能夠大規(guī)模實現(xiàn)技術革新,仍要在其商業(yè)化后,,經(jīng)歷市場的檢驗,。