鋁離子電池和鋰離子電池工作原理及應(yīng)用對(duì)比

來源：存能電氣  日期：2019-04-23 10:33  瀏覽量：次

　　鋁離子電池和鋰離子電池工作原理及應(yīng)用對(duì)比。可充電鋁離子電池在可再生能源存儲(chǔ)方面是一種可能。隨著鋰電池技術(shù)研發(fā)一直少見起色，不少科學(xué)家將希望轉(zhuǎn)移到其他電池技術(shù)領(lǐng)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(yīng)用于手機(jī)與可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。

　　鋁離子電池工作原理

　　鋁離子電池包含一個(gè)由鋁制成的帶負(fù)電陽極和一個(gè)帶正電石墨陰極，由于三維石墨優(yōu)良的導(dǎo)電性能和巨大的比表面積，能夠極大的縮短電池的充電時(shí)間。

　　鋁離子電池是一類可充電電池，放電時(shí)，鋁離子從陰極移動(dòng)到陽極；充電時(shí)，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(jié)構(gòu)不同，電能輸出水平有所不同。鋁離子電池可以在很短的時(shí)間內(nèi)充滿電，并可以反復(fù)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。

　　鋁離子電池應(yīng)用領(lǐng)域

　　鋁離子電池主要應(yīng)用在小型電子設(shè)備、電力網(wǎng)、電動(dòng)汽車等。因此，鋁離子電池研發(fā)并得到實(shí)際應(yīng)用后，有望取代鋰電池成為可穿戴設(shè)備產(chǎn)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(biāo)追平鋰離子電池，靠其他技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)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(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)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(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。

　　在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)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(yīng)用

　　目前由于節(jié)能環(huán)保的特性，鋰離子電池成為了當(dāng)前電池中的主流，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、移動(dòng)電源、儲(chǔ)能電站、新能源汽車等領(lǐng)域。連最新的可穿戴設(shè)備產(chǎn)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(yīng)用領(lǐng)域主要包括5大方面：

　　一、交通動(dòng)力電源

　　二、電力儲(chǔ)能電源

　　三、移動(dòng)通信電源

　　四、新能源儲(chǔ)能動(dòng)力電源

　　五、航天軍工電源

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

　　隨著材料技術(shù)和制造工藝不斷進(jìn)步，鋰離子電池在日常使用及專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，我國鋰離子電池年產(chǎn)量將不斷提高，生產(chǎn)工藝技術(shù)將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

　　在可以預(yù)見的將來，為了適應(yīng)不同的存儲(chǔ)媒介以及使用空間環(huán)境鋰離子電池必將由現(xiàn)在的單品種及多品種模式向特種化方向發(fā)展的趨勢(shì)，生產(chǎn)工藝將得到進(jìn)一步改進(jìn)。

　　隨著近年來我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，研發(fā)出能量密度更高、功率更大、循環(huán)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(diǎn)內(nèi)容。

　　不過，鋁離子電池的崛起也敲響了鋰電池行業(yè)的警鐘，未來鋰電池行業(yè)仍將在電池續(xù)航、電池充電與電池安全等領(lǐng)域苦下功夫，進(jìn)一步提高競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。