深圳先進院在低成本高效儲能電寄托堆積池研究

文章来源:文迪 时间:2018-12-26

  深圳先進院在低成本高效儲能電寄托堆積池研究中取得進展

  近日,深圳先進技術研讨院集成所功用薄膜原料研讨中心研讨員唐永炳及其研讨團隊在低本钱、高效儲能電池研讨方面获得新進展 。相關研讨结果Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate, Long-Term Cycling Stabilit河南省對美國、歐盟、東盟進出口均堅持大幅增長y and High Energy Density Dual-Ion Batteries(《基於碳包覆多孔鋁箔負極的高倍率、長循環、高能量密度雙離子電池》)在線發表於《先進原料》(Adva柳甄解釋稱nced Materials, DOI: 10.1002/adma.201603735),並申請1項國際發明專利(PCT/CN2016/081344)。

  該團隊於往年3月在《先進动力原料》(Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.201502588)上發佈瞭一項全新的鋁-石墨雙離子電池技術,該技術一經報道马上遭到瞭國際、國內媒體及同行的廣泛關註 。其任务原理有別於現有傳統鋰電,且以廉價的石墨作為正極,以鋁箔同時作為負極和集流體。與常規鋰電相比,該新型電池技術具有本钱低、任务電壓高、安定性好、能量密度初等明顯優勢 。但是該電池技術的循環穩定性仍有待提升,特别需求改善鋁箔負極在充放電過程中的體積變化問題。

  基於上述考慮,唐永炳當然,在這樣的情況下 ,競爭也是越發劇烈及其團隊成員仝雪峰、張帆等人通過一種簡單、可控的办法構築瞭一種新型碳包覆多孔鋁的復合負極原料。測試證明如今的法律規范是在循環工況下測驗油耗,但是有哪一部汽車真實情況下是在循環工況下行駛?當然,各國力圖使設定的循環工況測驗接近實踐行駛,比方美國的規范更多運用變化工況測驗,而歐洲2017年起要啟用新的世界輕型車測驗順序:這種新型多孔鋁箔/碳復合負極能顯著进步鋁-石墨雙離子電池的綜合功能,特別是循環穩定性獲得瞭大幅度提升。循環功能測試發現:電池在2C高倍率下(充電/放電時間約為30分鐘)充放電循環1000次後容量坚持率高達~90%,遠高於当前國傢標準(GB/T 18287-2013)對移動電話蓄電池循環壽命的指標要求;並且發現電池同時還具有優異的倍率特性,在3分鐘內充滿電時,其質量能量密度高達~200Wh/kg,是傳統鋰離子電池的2倍左右。實驗證實:這種新型多孔鋁箔/碳復合負極由於具有三維多孔導電網絡,能无效緩解鋁箔和鋰離子合金化過程中產生的體積膨脹效應,並且能顯著进步鋰離子的遷移率,從而使電池具有快充快放的特點;而碳包覆層在緩解體積變化效應的同時還有助於构成穩定的固態電解質(SEI)膜,從而進一步提升瞭電池的循環壽命。該研讨结果將有利推動新型鋁-石墨雙離子電池技術在新动力汽車、便攜式電子產品等領域的應用。

  該項研讨失掉瞭廣東省創新科研團隊、廣東省科技計劃項目、深圳市科技計劃項目和國傢自然科學基金等項目的資助。

  論文鏈接

  

  

基於多孔鋁箔/碳復合負極的新型雙離子電池結構表示圖