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你真敢1.1秒给电池充满电?拿起科学手术刀解剖铝离子电池(3)

北极星储能网  来源:第一电动汽车网  作者:刘冠伟  2018/1/12 14:49:22  我要投稿  

2.成本分析

综合以上两方面性能作者报出的数据,以及分析可以看出该电池可能更适合功率型场合,对于现有锂离子电池的取代潜力不是太大,对电容的威胁倒是不小,如果成本能做下来也可以去跟能量密度差不多的铅酸做竞争。

而在最后作者也给出了一个自己的评价——主要针对capacitor-dominanthigh-powerdensityenergystoragesystem。总之就是针对高功率领域。 

体积能量密度从目前来说无从知晓,刚才也说到了如果成本能够做下来可能也会有一定的潜力。不过该体系用了几个材料:石墨烯、离子液体、铝金属。

石墨烯正极的原料为氧化石墨烯GO,将其涂成定向膜后再还原,最后再在2850℃条件下处理才能得到最终需要的材料,与生产石墨需要的处理温度相似。因此该工艺路线使用的石墨原料-石墨烯电极制备相当于要经过两次2850℃的处理,这肯定会增加对于炉体的要求、耗能方面的需求。

有人可能会问:为什么二次处理石墨烯时不能降低温度?答案简单:石墨烯如果是走的氧化还原路线,材料结构完美程度会受氧化影响遭受破坏,温和的还原条件是不足以解决问题的,需要高温才能使其有效回复;而如果使用石墨烯用的是其它方法,比如CVD、机械剥离,制备的材料的质量会很高,可能不用高温处理,但是这些方法的量产能力常常非常受限。两难之处就在于此。

另外离子液体的确也是比较重要的有发展前景的技术。然而对于铝离子电池来说,目前其技术似乎极其依靠离子液体,其目前存在粘度大、成本高等一系列的问题,这极大的加大了铝离子电池的成本。当然了,假以时日,在科研界和工业界的共同努力下,以后离子液体的确有很大的进步空间,应用前景值得期许。

因此总体来说,相比于现在常见的电池体系:锂电池、铅酸使用的材料都已经比较常规,可以做到稳定的量产,这对于(尤其是近年来)降低电池成本起到了相当大的支撑作用。但是对于铝离子电池体系来说,原料产业化、经济实用化的工作,还有相当多的工作要做。

3.你真的敢1.1秒给电池充满电么?

实际上这一类文章的槽点是共性的:如果真的要1秒充满电,对于一个很小容量的实验室量级的电池自然是可以。而如果是手机电池呢?按10Wh一块1秒充满的话,充电功率是36kW,大家回忆下自己初中物理学习到的计算发热量的焦耳定律,以及看看自己家电表,然后好好琢磨一下是否可行。

针对这一类文章,锂电泰斗Goodenough老爷子早有文章分析和批评,在此直接援引一下,欢迎大家学习。《UnsupportedclaimsofultrafastgingofLiFePO4Li-ionbatteries》

总结

铝离子电池技术的确有自己的特色,然而缺点也很明显。希望其在未来的发展中能够在能量密度、成本下降潜力方面实现突破,从而加速其实用化进程。

原标题:你真敢1.1秒给电池充满电?拿起科学手术刀解剖铝离子电池

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