铝硫和盐电池简介.docx

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1、铝、硫和盐电池简介目录1 .锂电不香了？新型电池有望“弯道超车”：充电快、安全还便宜12 .由铝、硫磺和盐制成的新电池被证明是快速、安全和低成本的23 .以低成本高容量为目标，麻省理工推出铝硫熔盐电池41 .锂电不香了？新型电池有望“弯道超车充电快、安全还便宜财联社上海8月26日讯（编辑黄君芝）随着全球电气化进程不断加速，科学界关于电池的创新可谓层出不穷。近期，麻省理工学院（MIT）的工程师们就开发了一种新型电池，不仅成本较低，而且不易发生故障和火灾，充电速度也很快，可以为家庭或电动汽车迅速供电。由于自带的高能量密度，锂离子电池在过去几十年里一直占据着这一领域的主导地位。然而，锂正变得越来越稀

2、缺和昂贵，而且锂电的危险性也愈发不容小觑。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电动汽车过渡的时候。因此，麻省理工学院的团队希望使用廉价的材料设计了一种新型电池，即铝、硫和盐。这项研究成果已于近期发表在了自然杂志上。natureExp1orecontentVAboutthejourna1YPub1ishwithusVSubscribenaiurear-artic1eArtic1ePub1ished:24AUg附2023Fastcharginga1uminium-cha1cogenbatteriesresistanttodendriticshortingQUan

3、qUanPang.JiaShenMeng,SaranShGup【a,XUfengHong.ChUnYUenKWOiCJiZhao.YingXiaJin.1ikJ1Xu,OZ1emKarahafI2sjjJfaog,SpencerTo11,1iqiangMai,1indaF.NaZMMahaIingamBa1aSUbfamanian.BadriNarayanan&DOna1dR.SadOWay日NatUre608704-711（2023）Citethisanic1e586Accesses290A1tmetricMetriCS据悉，经过一番探索和反复试验，科学家们最终决定用铝做一个电极，用硫磺做另

4、一个电极，再用熔化的氯铝酸盐做电解质。这些材料不仅便宜普通，而且不易燃，所以没有火灾或爆炸的风险。在测试中，该团队证明了这种全新的铝硫电池可以承受数百次充电周期，而且充电速度非常快：在其中的一些实验中，甚至不到一分钟。更有优势的是，这种电池的价格仅为同尺寸锂离子电池的六分之一。据称，新型电池不仅可以在高达200C的高温下工作，而且在更热的温度下工作得更好。例如，在II(TC的高温下，电池的充电速度比25时快25倍。而且，这种电池也不需要任何外部能量来达到这种高温，通常的充放电循环就足以保持它的温度。此外，科学家们还表示，之所以选择氯铝酸盐作为电解质，是因为其熔点低，但巧合的是，它还带来了另一个

5、关键的“好处”一一防止枝晶的形成。枝晶是困扰科学家们多年的一大问题，尤其是在锂离子电池中，枝晶生长会造成电池短路，甚至起火。该研究团队指出，这种电池设计将最适合几十千瓦时的规模，例如使用可再生能源为个人家庭供电。由于充电速度快，它们还可以作为电动汽车的充电站。研究人员计划大规模商业化这种铝硫电池，其专利已被授权给一家名为Avanti的衍生公司。2 .由铝、硫磺和盐制成的新电池被证明是快速、安全和低成本的麻省理工学院(Mrr)的工程师们利用普通材料(铝、硫磺和盐)开发了一种新的电池设计。这种电池不仅成本低，而且能耐火和耐故障，充电速度非常快，这可能使它在为家庭供电或为电动汽车充电时发挥作用。由于

6、锂离子电池的可靠性和高能量密度，在过去的几十年里，锂离子电池一直主导着这个领域。然而，锂正变得越来越少，越来越昂贵，而且电池可能是危险的，如果损坏或使用不当，就会爆炸或爆裂成火焰。我们需要更便宜、更安全的替代品，特别是在世界向可再生能源和电动汽车过渡的时候。因此，麻省理工学院的团队开始用现成的、廉价的材料设计一种新型电池。经过搜索和一些试验和错误，他们决定用铝作为一个电极，用硫作为另一个电极，再加上熔化的氯铝酸盐电解质。所有这些成分不仅便宜而且常见，而且它们不易燃，所以没有火灾或爆炸的危险。在测试中，该团队证明了新的电池单元可以承受数百次的充电循环，并且充电非常快-在一些实验中，不到一分钟。这

7、种电池的价格只是类似大小的锂离子电池的六分之一。它们不仅可以在高达200的高温下工作，而且实际上在更热的时候工作得更好比如在110时，电池的充电速度比25C时快25倍。重要的是，研究人员说，电池不需要任何外部能量来达到这种高温-它通常的充电和放电循环足以使它保持这种温度。尽管选择电解质中的盐的类型是因为它的熔点低，但它巧合地有另一个好处-它自然地防止枝晶的形成。这些金属卷须，在两个电极之间逐渐增长，直到造成短路，是电池的一个主要障碍，特别是锂离子电池。该团队表示，这种电池设计最适合于几十千瓦时的规模，比如用可再生资源为个人家庭供电。由于其快速充电，它们也可以作为电动汽车的充电站而发挥作用。其他

8、类型的电池，如最近使用熔盐电解质和铝、银电极的设计，在电网规模下可以更好地工作。铝硫电池的专利已被授权给一家名为AVanti的衍生公司，该公司由描述该设计的研究报告的作者之一共同创立。研究人员计划大规模建造它，并通过压力测试来运行它。这项研究发表在自然杂志上。3 .以低成本高容量为目标，麻省理工推出铝硫熔盐电池“想发明比锂离子电池更好，可以用在小型储能跟电动汽车的电池”，最近美国麻省理工科学家研发的铝硫电池能不能改变市场？虽说锂离子电池是现在的电池储能龙头，应用在各种3C电子产品、电动汽车跟储能厂，只是目前锂离子电池价格高昂，其中还使用易燃的电解质，伴随安全性问题，因此麻省理工团队着手研发新型

9、电池设计。团队想要找出可以替代锂，成本低、地壳含量又丰富的材料，因此瞄准铝和硫作为两种电极材料，电解质则采用熔盐，麻省理工材料化学名誉教授Dona1dSadoway,“我们不会使用易挥发、易燃的有机液体当作电解质。”因此团队在尝试各种聚合物之后，采用熔点相对较低的熔盐，这样就不需要特殊绝缘和防腐措施。最终麻省理工的电池材料分别来自便宜又容易取得的铝、石油精炼后的废弃物铝跟超常见的盐，安全不会燃烧，且团队无论是选择氯铝酸盐还是其他盐类，都不会带来晶枝的问题。团队实验指出，电池能在超高的充电率下经历数百次循环，且电池成本还是锂离子电池的六分之一。不仅可以在摄氏200度下工作，在摄氏110度的充电速度更是25度的25倍。SadoWay指出，电池充放电池会开始发热，进而防止盐电解质结冰。认为新电池配方非常适合为住宅或中小型企业供电，产生几十kWh容量；同时也可以用在电动汽车充电站，当电动汽车越来越普遍，充电需求也会提高，可能会有好几辆车同时需要充电，如果要把电池当作加油站的加油桶，还需要可以快充，就需要安倍数较高的电池，而铝硫熔盐电池可以满足上述需求。