随着全球对可再生能源和清洁能源的需求不断增加,电池技术的发展也愈发引人注目。在这个充满挑战和机遇的领域中,铝离子电池作为一种备受关注的新型电池技术,被视为有望取代传统的锂电池。而其中的铝离子固态电池更是备受瞩目,被认为具有更高的能量密度、更长的寿命和更快的充电速度等优势。但究竟铝离子固态电池是否能真正取代锂电池,还有许多问题需要解决。
2021年12月,亚洲电池研发公司Saturnose宣布,将推出其增强型铝离子电池(Enhanced Altered Aluminum Ion,简称 EaI),并于2022年实现商业化,逐步取代性价比不高的锂离子电池。
据介绍,铝离子电池有以下优点:
1、高能量密度,铝离子电池能量密度为600Wh/kg,而锂离子电池一般150~350Wh/kg;
2、高续航能力,Saturnose一组150kW铝离子固态电池重565kg,可提供1200公里续航;
3、高稳定性能,2万次循环充放电,寿命长达15年;
4、高安全性能,阴极采用高能、无序的岩盐结构,并使用铝和铌以及固态电解质,不添加镍、钴,不存在锂离子的枝晶,导致的自燃问题;
5、高性价比,Saturnose表示,该电池成本仅为比锂离子电池的一半。
该电池已经得到了印度政府的支持,Saturnose将在印度建厂,并在印度理工学院德里分校建自己的电池研究中心,与德国的弗劳恩霍夫高性能材料技术中心合作。行业专家纷纷表示,实验数据虽好,但量产之路艰难,性能是否真有那般出色,还需后续揭晓。
此前日本公司就曾推出铝硫铝离子电池,结构上采用铝负极,离子液体或深共晶溶剂基电解质以及碳硫复合正极。这种电池能量密度大、电芯容量更大,不使用镍、钴、锂等安全性更好,铝的储量丰富,成本也更低。但缺始终无法实现商业化。
铝硫电池(铝离子电池)的缺点:
1、无法一次性接受大电流充电,充电效率低;
2、循环能力差,无法与现阶段的锂离子电池相比;
3、硫导电性非常差,不利于电池的高倍率性能;
4、硫在充放电过程中,体积扩大缩小变化大,可能损坏电池。
5、相比铝离子电池,钠离子电池更有可能成为锂离子电池的替代者。宁德时代、华为等都纷纷布局钠离子电池。
总结起来,铝离子固态电池作为一种备受期待的新型电池技术,拥有诸多优势和潜力。然而,在其真正能够取代锂电池之前,还需要克服固态电解质、铝离子储存和释放等方面的技术难题,并实现生产成本和商业化规模的突破。