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天天百事通!鋰電不香了?新型電池有望“彎道超車”:充電快、安全還便宜


【資料圖】

財聯(lián)社上海8月26日訊(編輯黃君芝)隨著全球電氣化進(jìn)程不斷加速,科學(xué)界關(guān)于電池的創(chuàng)新可謂層出不窮。近期,麻省理工學(xué)院(MIT)的工程師們就開發(fā)了一種新型電池,不僅成本較低,而且不易發(fā)生故障和火災(zāi),充電速度也很快,可以為家庭或電動汽車迅速供電。

由于自帶的高能量密度,鋰離子電池在過去幾十年里一直占據(jù)著這一領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。然而,鋰正變得越來越稀缺和昂貴,而且鋰電的危險性也愈發(fā)不容小覷。因此,全球各界正需要更便宜、更安全的替代方案,尤其是在全球向可再生能源和電動汽車過渡的時候。

因此,麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊希望使用廉價的材料設(shè)計了一種新型電池,即鋁、硫和鹽。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。

據(jù)悉,經(jīng)過一番探索和反復(fù)試驗,科學(xué)家們最終決定用鋁做一個電極,用硫磺做另一個電極,再用熔化的氯鋁酸鹽做電解質(zhì)。這些材料不僅便宜普通,而且不易燃,所以沒有火災(zāi)或爆炸的風(fēng)險。

在測試中,該團(tuán)隊證明了這種全新的鋁硫電池可以承受數(shù)百次充電周期,而且充電速度非常快:在其中的一些實驗中,甚至不到一分鐘。更有優(yōu)勢的是,這種電池的價格僅為同尺寸鋰離子電池的六分之一。

據(jù)稱,新型電池不僅可以在高達(dá)200°C的高溫下工作,而且在更熱的溫度下工作得更好。例如,在110°C的高溫下,電池的充電速度比25°C時快25倍。而且,這種電池也不需要任何外部能量來達(dá)到這種高溫,通常的充放電循環(huán)就足以保持它的溫度。

此外,科學(xué)家們還表示,之所以選擇氯鋁酸鹽作為電解質(zhì),是因為其熔點低,但巧合的是,它還帶來了另一個關(guān)鍵的“好處”——防止枝晶的形成。枝晶是困擾科學(xué)家們多年的一大問題,尤其是在鋰離子電池中,枝晶生長會造成電池短路,甚至起火。

該研究團(tuán)隊指出,這種電池設(shè)計將最適合幾十千瓦時的規(guī)模,例如使用可再生能源為個人家庭供電。由于充電速度快,它們還可以作為電動汽車的充電站。研究人員計劃大規(guī)模商業(yè)化這種鋁硫電池,其專利已被授權(quán)給一家名為Avanti的衍生公司。

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