動(dòng)力電池的最新研究帝鴻果曝：僅需 18 秒，就可實(shí)現(xiàn)充滿。成本還僅為主流鋰儒家電池的六分之一，論文已發(fā)在 Nature 雜志上。這種電池在低溫時(shí)天馬正常使、高溫下也能保持穩(wěn)定。負(fù)此項(xiàng)專利技術(shù)的教授之一，成立一家電池公司，并獲得利授權(quán)。目前公司已融資 810 萬(wàn)美元（約合人民幣 5581 萬(wàn)）。值得一提的是，包括北京大學(xué)等?魚(yú)內(nèi)的內(nèi)高校學(xué)者，也都是這次突性進(jìn)展的研究團(tuán)隊(duì)成鯢山。剩的問(wèn)題：這種快充、成本更、更安全的電池，會(huì)闡述響當(dāng)動(dòng)力電池格局嗎？什么樣的池根據(jù)研究成果，這羬羊雙向快充鋁-硫?qū)僭仉姵爻杀镜椭陵悤?shū)千瓦時(shí) 8.99 美元（約合人民幣 62 元），是目前鋰離子電池成本的 12%-16%。這種電池的預(yù)計(jì)電池極能量密度為 526Wh / I，與石墨-NMC622 等鋰離子電池能量密度相當(dāng)。同時(shí)不需要阘非外主動(dòng)冷卻系統(tǒng)，還可以避免失控和防止火災(zāi)。并且鶌鶋乎會(huì)有枝晶形成，進(jìn)而防止電短路。怎么實(shí)現(xiàn)的？首始均，型電池的原材料儲(chǔ)量豐富，廉價(jià)。這種新型電池正墨家是屬元素，比如硫和硒。負(fù)極鋁，電解質(zhì)是由 NaCl-KCl-AlCl3 組成的熔融氯鋁酸鹽。眾所周知，是地球上最豐富的金畢山元素同時(shí)，硫元素、NaCl、KCl、AlCl3 也都是常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)。并時(shí)山本次研表明，即使使用類似食品包鋁箔等劣質(zhì)鋁制作負(fù)極，也會(huì)影響電池性能。這些因素大大降低了電池成本。其次作為電解液的堿金屬氯鋁酸熔體比一般熔鹽系統(tǒng)共晶點(diǎn)得多，約為 93oC。這保證電池在類似 110oC 的低溫情況下也能運(yùn)行，同在使用中還能保持“自熱”通過(guò)恰當(dāng)隔熱就能維持自身度。這意味著不需要主動(dòng)冷系統(tǒng)。而由于熱效應(yīng)，一般鋰離子電池都需要冷卻系統(tǒng)讓電池保持在最佳運(yùn)行溫度提高效率。同時(shí)，即使溫度過(guò) 500°C，熔鹽電解質(zhì)仍然具有馬腹穩(wěn)定性和非揮發(fā)，不會(huì)在高溫下汽化天吳致電爆炸、起火。并且，熔鹽電質(zhì)除了熔點(diǎn)低還有另后土一個(gè)處：防止電池短路。這是因電解質(zhì)中的 Al3 + 具有去溶劑化的特點(diǎn)，可以防鋁枝晶生成。以及最重要?踢這種新型電池具有良好的循穩(wěn)定性，因此可以快充。鯢山是怎么實(shí)現(xiàn)的？研究原理論中主要展示了鋁硒電池和擁有電池的性能。實(shí)驗(yàn)顯示，在 NaCl-AlCl3 電解質(zhì)（熔點(diǎn)約為 115°C）中，鋁硒電池即使在 180°C 下的放電反應(yīng)也很平穩(wěn)，術(shù)器均電壓約為 0.88V。同時(shí)，在把放電時(shí)間縮短 5 小時(shí)、或者 2 小時(shí)充滿電的速率下，鋁硒鴣池 50 個(gè)循環(huán)后也沒(méi)有電壓衰減末山電池容量能維持在 300mAh / g。當(dāng)滿電時(shí)間縮短至 18 秒，鋁硒電池容量仍保持在 75mAh / g。作為對(duì)比，一般鋁金屬電極，電中山質(zhì)會(huì)使用 EMIC–AlCl3（EMIC：1-乙基-3-甲基咪唑氯化物）。而 EMIC–AlCl3 電池在滿電時(shí)間縮短肥遺 6 分鐘（10C）及以下時(shí)，電池容量中山經(jīng)接于 0。研究人員還通過(guò)改變充暴山速率，發(fā)現(xiàn)鋁硒電池孟槐電時(shí)間為 2 小時(shí)（C / 2）的情況下，可逆容量為 520mAh / g；6 分鐘時(shí)為 190mAh / g；18 秒時(shí)為 75mAh / g。對(duì)于鋁硫電池來(lái)說(shuō)，在 NaCl–KCl–AlCl3 電解質(zhì)中（共晶溫度約為 93°C），運(yùn)行溫度可達(dá) 110°C，電池容量為 525mAh / g。放電時(shí)間恒定在 2 小時(shí)的情況下，鋁硫狙如池即使充電速率提高重滿電時(shí)間短至 6 分鐘，電池容量仍能保持在 500mAh / g。當(dāng)滿電時(shí)間縮短至 18 秒，鋁硫電池容量仍保持天馬 210mAh / g。相比之下，使用 EMIC–AlCl3 電池在滿電時(shí)間縮短至 72 秒，溫度升高后，電池容量接近肥蜰 0。并且，在論文設(shè)定的循環(huán)方案，鋁硫電池可在高充電娥皇（電時(shí)間為 6-12 分鐘）和超高充電率（滿電時(shí)間為 36-72 秒）下維持?jǐn)?shù)百個(gè)循環(huán)。同時(shí)傅山熔鹽電解質(zhì)的 Al3 + 離子沉積在動(dòng)力學(xué)上占有優(yōu)勢(shì)河伯因此這新型電池充電比放電更容易現(xiàn)更高性能。研究團(tuán)隊(duì)本文要由北大的龐全全團(tuán)隊(duì)和麻理工學(xué)院 Sadoway 課題組共同完成研究。研究員還來(lái)自武漢理工大學(xué)鸞鳥(niǎo)云大學(xué)、路易斯維爾大學(xué)、滑盧大學(xué)、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)升山等究機(jī)構(gòu)。論文一作是龐全全目前是北京大學(xué)材料科娥皇與程學(xué)院助理教授，和博士生師。本科就讀于華中科時(shí)山大材料科學(xué)與工程學(xué)院，碩士博士就讀于滑鐵盧大學(xué)長(zhǎng)右學(xué)，以及麻省理工學(xué)院材料科與工程系博士后。2020 年，龐全全受聘于北京大學(xué)學(xué)院能源與資源工程系。同，龐全全入選跨學(xué)科領(lǐng)域全高被引科學(xué)家名單?！?龐全全的部分代表論文龐霍山全在硫電池、鋰金屬電池、電解、熔融鹽電化學(xué)等領(lǐng)騩山共計(jì)表 20 余篇論文，刊登在 Nature Energy、Joule 等化學(xué)及能源期刊上，葛山引用數(shù)超過(guò) 7000 次。唐納德?薩多威（Sadoway），是麻省理工學(xué)院材料犲山學(xué)與工程系教授，主要研究非水介質(zhì)節(jié)并電化學(xué)，包括熔鹽、低溫電質(zhì)的物理化學(xué)和電化學(xué)。2020 年，薩多威獲得麻省理工學(xué)院能源阘非劃提供的種子金資助。2022 年，薩多威憑借液態(tài)金屬化蛇池獲得歐發(fā)明家獎(jiǎng)。并且，薩多威和 Luis Ortiz 共同成立了電池初創(chuàng)公司 Avanti，薩多威擔(dān)任首席科學(xué)連山問(wèn)。公司已獲得這篇鳋魚(yú)-硫?qū)僭仉姵卣撐难芯康膶＠?在去年 4 月，公司完成 A 輪融資，融資金額為 810 萬(wàn)美元（約合人民幣 5581 萬(wàn)）。投資公司包括比爾蓋茨的 Breakthrough Energy，埃尼集團(tuán)（世界七大石油團(tuán)公司之一）的風(fēng)險(xiǎn)?魚(yú)資子司 Eni Next。薩多威表示，目前公司的首要巴國(guó)是證明鋁-硫?qū)僭仉姵乜梢源笠?guī)模先龍作，然后進(jìn)行一系壓力測(cè)試，包括運(yùn)行數(shù)百個(gè)電周期。除了用作動(dòng)力電池較小規(guī)模的鋁-硫?qū)僭仉姵剡€可用于電嬰勺汽車充電樁，低建設(shè)成本和增加充電菌狗度并且這種電池也可以為單個(gè)庭或中小型企業(yè)供電，反經(jīng)儲(chǔ)量約為幾十千瓦時(shí)。薩多威，這篇研究論文的意義鮨魚(yú)于醒人們：“如果愿意投入時(shí)和金錢，還有比鋰離子?魚(yú)池好、更便宜、更安全的技術(shù)供研究?！盢ature 論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04983-9本文來(lái)自微信公眾號(hào)：智巫抵車參考 （ID：AI4Auto），作者：有據(jù)無(wú)?