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鋁離子電池和鋰離子電池工作原理及應用對比

來源:存能電氣  日期:2019-04-23 10:33  瀏覽量:

  鋁離子電池和鋰離子電池工作原理及應用對比。可充電鋁離子電池在可再生能源存儲方面是一種可能。隨著鋰電池技術研發一直少見起色,不少科學家將希望轉移到其他電池技術領域,而上述鋁離子電池隨意彎曲與快速充電功能,既有可能被應用于手機與可穿戴設備領域。

  鋁離子電池工作原理

  鋁離子電池包含一個由鋁制成的帶負電陽極和一個帶正電石墨陰極,由于三維石墨優良的導電性能和巨大的比表面積,能夠極大的縮短電池的充電時間。

  鋁離子電池是一類可充電電池,放電時,鋁離子從陰極移動到陽極;充電時,鋁離子又回到陰極。鋁離子電池與鋰離子電池功能相似,但由于組成和結構不同,電能輸出水平有所不同。鋁離子電池可以在很短的時間內充滿電,并可以反復充電7500次。

  鋁離子電池具有高效耐用、超快充電、高安全性、可折疊、材料成本低、靈活和較長壽命。

鋰離子電池.jpg

  鋁離子電池應用領域

  鋁離子電池主要應用在小型電子設備、電力網、電動汽車等。因此,鋁離子電池研發并得到實際應用后,有望取代鋰電池成為可穿戴設備產品的主流電池。

  鋁比鋰便宜的多,石墨也不貴,只要鋁離子電池在能量密度,功率密度等指標追平鋰離子電池,靠其他技術指標的優勢和成本就能完全替代鋰離子電池。那我們的世界真的就被改變了。

  鋰離子電池工作原理

  鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。

  鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌。

  在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

  鋰離子電池的應用

  目前由于節能環保的特性,鋰離子電池成為了當前電池中的主流,被廣泛應用于手機、移動電源、儲能電站、新能源汽車等領域。連最新的可穿戴設備產品,也都選擇搭載鋰電池,鋰電池的地位可見一斑。

  鋰電池的應用領域主要包括5大方面:

  一、交通動力電源

  二、電力儲能電源

  三、移動通信電源

  四、新能源儲能動力電源

  五、航天軍工電源

  看了上述的鋰離子電池的應用行業有哪些的介紹,我們有理由相信鋰離子電池將會是最受歡迎的電池之一。

  隨著材料技術和制造工藝不斷進步,鋰離子電池在日常使用及專業領域中的應用范圍將不斷擴大,我國鋰離子電池年產量將不斷提高,生產工藝技術將得到進一步加強。

  在可以預見的將來,為了適應不同的存儲媒介以及使用空間環境鋰離子電池必將由現在的單品種及多品種模式向特種化方向發展的趨勢,生產工藝將得到進一步改進。

  隨著近年來我國科學技術快速發展,研發出能量密度更高、功率更大、循環使用壽命更長高效能鋰離子電池已成為科研工作者研究的重點內容。

  不過,鋁離子電池的崛起也敲響了鋰電池行業的警鐘,未來鋰電池行業仍將在電池續航、電池充電與電池安全等領域苦下功夫,進一步提高競爭實力。

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