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2022-08-26 19:24:44
通訊！新型電池有望“彎道超車(chē)”：充電快、安全還便宜
2022-08-26 19:24:44 來(lái)源: 財(cái)聯(lián)社
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財(cái)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(kāi)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(dòng)汽車(chē)迅速供電。
由于自帶的高能量密度，鋰離子電池在過(guò)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(lái)越稀缺和昂貴，而且鋰電的危險(xiǎn)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(dòng)汽車(chē)過(guò)渡的時(shí)候。
因此，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)希望使用廉價(jià)的材料設(shè)計(jì)了一種新型電池，即鋁、硫和鹽。這項(xiàng)研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。
據(jù)悉，經(jīng)過(guò)一番探索和反復(fù)試驗(yàn)，科學(xué)家們最終決定用鋁做一個(gè)電極，用硫磺做另一個(gè)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(méi)有火災(zāi)或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
在測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn)中，甚至不到一分鐘。更有優(yōu)勢(shì)的是，這種電池的價(jià)格僅為同尺寸鋰離子電池的六分之一。
據(jù)稱(chēng)，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(shí)快25倍。而且，這種電池也不需要任何外部能量來(lái)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?yàn)槠淙埸c(diǎn)低，但巧合的是，它還帶來(lái)了另一個(gè)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(wèn)題，尤其是在鋰離子電池中，枝晶生長(zhǎng)會(huì)造成電池短路，甚至起火。
該研究團(tuán)隊(duì)指出，這種電池設(shè)計(jì)將最適合幾十千瓦時(shí)的規(guī)模，例如使用可再生能源為個(gè)人家庭供電。由于充電速度快，它們還可以作為電動(dòng)汽車(chē)的充電站。研究人員計(jì)劃大規(guī)模商業(yè)化這種鋁硫電池，其專(zhuān)利已被授權(quán)給一家名為Avanti的衍生公司。
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