铝离子电池和锂离子电池工作原理及应用对比

2019-07-24      127 次浏览

铝离子电池和锂离子电池工作原理及应用对比。可充电铝离子电池在可再生能源存储方面是一种可能。随着锂电池技术研发一直少见起色,不少科学家将希望转移到其他电池技术领域,而上述铝离子电池随意弯曲与快速充电功能,既有可能被应用于手机与可穿戴设备领域。


铝离子电池工作原理


铝离子电池包含一个由铝制成的带负电阳极和一个带正电石墨阴极,由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积,能够极大的缩短电池的充电时间。


铝离子电池是一类可充电电池,放电时,铝离子从阴极移动到阳极;充电时,铝离子又回到阴极。铝离子电池与锂离子电池功能相似,但由于组成和结构不同,电能输出水平有所不同。铝离子电池可以在很短的时间内充满电,并可以反复充电7500次。


铝离子电池具有高效耐用、超快充电、高安全性、可折叠、材料成本低、灵活和较长寿命。


铝离子电池应用领域


铝离子电池主要应用在小型电子设备、电力网、电动汽车等。因此,铝离子电池研发并得到实际应用后,有望取代锂电池成为可穿戴设备产品的主流电池。


铝比锂便宜的多,石墨也不贵,只要铝离子电池在能量密度,功率密度等指标追平锂离子电池,靠其他技术指标的优势和成本就能完全替代锂离子电池。那我们的世界真的就被改变了。


锂离子电池工作原理


锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。


锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌。


在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。


锂离子电池的应用


目前由于节能环保的特性,锂离子电池成为了当前电池中的主流,被广泛应用于手机、移动电源、储能电站、新能源汽车等领域。连最新的可穿戴设备产品,也都选择搭载锂电池,锂电池的地位可见一斑。


锂电池的应用领域主要包括5大方面:


一、交通动力电源


二、电力储能电源


三、移动通信电源


四、新能源储能动力电源


五、航天军工电源


看了上述的锂离子电池的应用行业有哪些的介绍,我们有理由相信锂离子电池将会是最受欢迎的电池之一。


随着材料技术和制造工艺不断进步,锂离子电池在日常使用及专业领域中的应用范围将不断扩大,我国锂离子电池年产量将不断提高,生产工艺技术将得到进一步加强。


在可以预见的将来,为了适应不同的存储媒介以及使用空间环境锂离子电池必将由现在的单品种及多品种模式向特种化方向发展的趋势,生产工艺将得到进一步改进。


随着近年来我国科学技术快速发展,研发出能量密度更高、功率更大、循环使用寿命更长高效能锂离子电池已成为科研工作者研究的重点内容。


不过,铝离子电池的崛起也敲响了锂电池行业的警钟,未来锂电池行业仍将在电池续航、电池充电与电池安全等领域苦下功夫,进一步提高竞争实力。


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