《印度研发出新型铁离子电池》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-08-19
  • 印度研究人员日前宣布开发出一种可充电的铁离子电池,它以低碳钢为阳极,具备性价比高、可储存电量高等优势。

    相关研究成果近期发表在英国皇家化学会期刊《化学通讯》上。论文说,印度理工学院马德拉斯分院研究团队研发的这种铁离子电池,以低碳钢为阳极,五氧化二钒为阴极,电解液为含高氯酸铁的醚基电解液。

    研究显示,这种电池可进行150次循环充放电,在50次循环充放电结束时还能保持54%的电量,显示出良好的稳定性。当在特定条件下制造这种电池时,其能量密度可达每千克220瓦时,约为锂离子电池的60%。而在一般环境下制造出来的这种电池能量密度接近锂离子电池的40%。

    研究人员说,如果以纯铁为阳极,铁离子不容易从阳极移动到阴极并在充电时重回阳极,但低碳钢中存在的少量碳促进了这一循环。他们认为,铁离子电池在充电过程中更稳定,可防止电池短路,且与常用的锂离子电池相比成本也更低。

    该团队下一步重点是尝试不同的阴极材料,以进一步提高铁离子电池的性能。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:姜山
    • 发布时间:2017-04-11
    • 近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究员及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本的钾型双离子电池技术,有望代替现有传统锂离子电池技术并实现产业化。相关研究成果"A Novel Potassium-Ion-Based Dual-Ion Battery"(一种新型钾基离子电池)已在线发表于国际材料顶尖期刊Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201700519,IF=18.96)上。   锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、储能设备等领域。但随着锂离子电池逐渐应用于智能手机、电动汽车等领域,锂的需求量逐年快速增长,而锂的全球储量有十分有限且分布不均,造成原材料价格上涨迅猛,严重制约了我国低成本、高性能储能器件领域的快速发展。钾元素由于具有和锂相似的物理化学性质,且其储量丰富,成本低廉,且与钠相比具有更低的氧化还原电位,使得基于钾离子的二次电池体系受到广泛关注。   结合钾离子电池与双离子电池各自的优点,唐永炳研究员及其研究生季必发等人成功研发出一种全新的基于钾离子电解液的新型高效、低成本锡-石墨双离子电池。该电池直接采用锡箔同时作为电池负极和集流体,膨胀石墨作为正极;电解液采用廉价易得的六氟磷酸钾作为钾盐电解质溶于有机溶剂中。该新型电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命,并且大幅降低了电池的生产成本。该新型电池的反应机理为:充电时,电解液中的钾离子运动到锡箔负极表面,形成钾锡合金,同时六氟磷酸根插层到正极石墨中;放电时,负极上的钾锡合金脱钾,同时正极石墨中的六氟磷酸根脱嵌回到电解液中。研究结果表明,该新型钾基双离子电池在50mA g-1的恒定电流下充放电循环300圈后,仍保持93%的容量;且能量密度可达到155Wh/kg,与现有传统锂离子电池能量密度相当。该研究成果有望代替现有传统锂离子电池技术,并具有巨大的产业化应用前景。   该项研究得到了国家自然科学基金、广东省创新科研团队、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目和国家自然科学基金等项目的资助。      (a)新型钾离子电池反应机理图;(b) Sn-K合金化反应XRD图;(c)电池倍率性能曲线;(g)新型电池循环稳定性测试曲线。
  • 《价格与锂离子电池相当 印度公司研发快充电池》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-01-04
    • 据外媒报道,印度一家公司研发出一种新型电池,可以在15分钟内为电动汽车(EV)充满电,从而让终端客户能够负担得起电动汽车。该电池由印度孟买一家名为Gegadyne Energy的初创公司研发,该公司表示已经为该电池申请了专利,而且可能在2020年实现商业化。   现在,电池成本占电动汽车成本的40%,为了让电动汽车更易被终端用户采用,电池成本下降的同时,充电时间也必须减少。   目前,锂离子(Li)电池是电动汽车的主要动力来源。自2006年对电动汽车锂离子电池需求刚刚出现以来,到2016年,电动汽车锂离子电池需求占全球锂离子电池需求的50%。但是,此类电池需要花费很长时间充电,因此不利于电动汽车的推广。印度公司利用了一项新技术,可将超级电容器的快速充电能力与传统电池的高能量密度相结合,采用了静电荷存储和快速法拉第动力学反应的概念。   Gegadyne Energy公司首席技术官Ameya Gadiwan表示,研究该电池的目的是取代现有电池,并且新电池将以圆柱形、软包和方形的形式提供。   在锂离子电池中,能量是以电化学的形式存储,导致电池充电速度慢,电池的整体循环寿命短。相比之下,由研究人员设计的新款电池结合静电学和电化学工艺存储能量,使得电池的循环寿命比传统电池长近50倍,充电时间更短,充电速度也更快。   Gadiwan表示:“目前,我们在研发经过第三方验证的电池原型和电池组,并将在未来12个月内在印度进行小批量生产。”同时还表示,该电池组的价格范围将与锂离子电池相当。该公司预计,随着生产规模的扩大,电池价格将进一步下降。该公司主要面对是电动汽车市场就,但是其电池也可用于其他消费设备、电信塔和固定储能系统等。