12分钟充溢/1200公里续航!本钱大降50%!锂电池将被替
近来,动力电池范畴迎来爆炸性新闻:来自印度的Saturnose公司声称,其研制出了一款革命性的新动力电池——铝离子电池,这款电池充溢电只需求12分钟,并且可以完成1200km续航,每升的能量密度为1500Wh/L,并且有望在将来到达5500Wh/L。即这款铝离子电池可以供给600wh/kg能量。
更重要的是,Saturnose公司称这款铝离子电池方案2022年大规模商用!
图:Saturnose官网截图
据悉,该铝离子电池还具有更好的安全性:比照高镍三元锂电池200℃左右的热失控温度,铝离子电池的热失控温度更高。
还具有更低的本钱优势:铝电池的本钱将是锂电池的一半,大约65美元/kW,无需运用镍和钴,并且铝元素在地壳中的丰度远胜于锂,不用忧虑原资料缺少导致的本钱上涨。
还具有超长的寿数:循环寿数高达20000次,比照锂电池超级加倍,高达200万公里的全寿数可用续航,满意15年的车辆运用……
现在干流的两种锂电池,磷酸铁锂电池体系的能量密度大概在150Wh/kg左右,三元锂电池体系能超越200Wh/kg的也廖廖可数。也就是说,这种新式的铝离子电池(Ea2I)的能量密度到达了现在干流电池的三倍以上。
假如铝离子电池可以完成商用的话,电池续航至少可以进步三倍。
Saturnose公司称,“一组分量565kg,150kwh的铝离子电池组,可以为电动轿车带来超越1200km的续航路程。”
图:网页截图
什么是铝金属电池
来自百度百科方面的解说显现,铝离子电池是一类可充电电池,放电时,铝离子从阴极移动到阳极;充电时,铝离子又回到阴极。
铝离子电池可以在很短的时刻内充溢电,并可以重复充电7500次。
铝离子电池的原理和化学方程式其实很简单,铝电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝吸取空气中的氧,在电池放电时发生化学反响,铝和氧效果转化为氧化铝。
铝电池是一种无污染、长效、安稳牢靠的电源,是一款对环境十分友爱的电池。电池的结构以及运用的原资料可依据不同运用环境和要求而变化,具有很大的适应性,既能用于陆地也能用于深海,既可做动力电池,又能作长寿数高比能的信号电池。
看上去很夸姣。事实上,铝电池早在20世纪60年代便已面世,并具有十分高的能量密度。铝空气电池由催化空气阴极、电解质和金属铝阳极组成,其理论能量比为8.1千瓦时/千克,仅次于锂-空气电池的13.0千瓦时/千克。
但是,由于铝空气电池在放电进程中阳极腐蚀会发生氢,这不只会导致阳极资料的过度耗费,并且还会增加电池内部的电学损耗,因而严峻阻止了铝-空气电池的商业化进程。
以往处理以上问题的办法主要是将高纯度金属铝中掺杂特定的合金元素以进步金属铝阳极耐腐蚀性,或许在电解质中增加腐蚀抑制剂。
铝电池还有一个丧命缺点——腐蚀。
若不运用锂离子电池一个月,它们会丢失5%的电量,而铝电池由于铝遭到腐蚀的要素,会丢失掉80%电量。
谁是锂电池“推翻者”?
现在商场上的干流当然是锂离子电池。不过,锂离子电池不只能量密度无法到达理论最高值,在大电流下作业,还有或许呈现锂枝晶,然后刺破隔阂导致短路。液态电解质在高温下也容易发生副反响、氧化分化、发生气体,很容易发生焚烧等安全隐患。
为了进步锂电池的能量密度和安全性,业界推出了固态锂电池和锂硫电池等新式电池。
固态锂电池方面,它是把液态电解质替换为固态物质,进步了锂离子或金属锂的资料密度,能传导更大的电流,从而进步电池容量。由于固态电池中没有电解液,更安全,体积更小能量密度更大。
传统锂离子电池中,需求运用隔阂和电解液,它们加起来占有了电池中近40%的体积和25%的质量。而用固态电解质,正负极之间的间隔可以缩短到乃至只要几到十几个微米,这样电池的厚度就能大大地下降,固态锂电池能有用减轻电池分量。因而全固态电池技能是电池小型化,薄膜化的必经之路。
全固态电池技能也被商场以为是下一代电池技能。
锂硫电池方面,它以硫为正极反响物质,以锂为负极。放电时负极反响为锂失掉电子变为锂离子,正极反响为硫与锂离子及电子反响生成硫化物,正极和负极反响的电势差即为锂硫电池所供给的放电电压。在外加电压效果下,锂硫电池的正极和负极反响逆向进行,即为充电进程。
锂硫电池的理论放电质量比能量为2600Wh/kg。
固态锂电池和锂硫电池,都是很有希望能进步锂电池功率密度的新技能,液态锂电池的本钱大约在1200-2000元/千瓦时,但假如运用现有技能制作足以为智能手机供电的固态电池,其本钱会高达6万元,更甭说为轿车供电的固态电池本钱了,所以固态锂电池和锂硫电池现在离产品商场化还有一段间隔。
氢燃料电池则又是另一条赛道。除了零排放无污染外,氢燃料电池能量密度极高,只需求3-5分钟就能充溢燃料,契合传统加油习气,进步了用车功率,除了催化剂运用铂金外,其他没有什么稀有金属,铂金自身也可以收回,运用中排放的仅仅是水,似乎是十分抱负的动力。
但现在阻止氢燃料电池开展的是:整车造价、加氢站建造、制氢本钱。氢动力很有或许是长远目标,但短期完成还有一段路要走,例如有待更经济有用的下降本钱的制氢办法呈现。
谁是锂电池“推翻者”?有或许是固态电池,有或许是锂硫电池,有或许是氢燃料电池,也有或许是铝电池。
关于印度Saturnose公司
依据揭露资料,Saturnose公司本年4月份才刚刚建立。
图:网页截图
不过,据Saturnose公司声称,他们研讨铝离子电池现已有5年时刻了。“Saturnose由沙特阿拉伯的风投基金供给资金支撑,五年来一直在“隐秘”研制铝离子电池。”
据了解,现在印度政府现已开端支撑这家公司,并预备为其在德里印度理工学院建立研制中心。一起,Saturnose还方案与德国的弗劳恩霍夫高性能资料技能中心协作。但全部现在没有落地。
至此,现已没有更多的关于这家公司的信息。
商场以为,Saturnose仅仅一家“PPT公司”。
总结
假如下一年真的能看到全新的铝电池量产,那么它的确可以推翻当时的锂电池,并为全球的动力开展作出巨大贡献。
不过,比较每年实打实投入几十亿研制费用的电池巨子,名不见经传的Saturnose公司既无专利储藏又无威望背书,却声称能将现有的续航水平直接翻倍,与其说是技能革命,更像是骗钱炒作,多少有些让人决心缺乏。
更大的或许是,技能的演化不会一步登天,固态电池、氢燃料电池等技能道路,较铝电池技能道路愈加牢靠!
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