新型双离子电池技术或将改写格局

一种新型双离子电池技术的问世，有望解决锂离子电池存在的容量、续航里程及能量密度低的问题。中科院深圳先进技术研究院29日透露，该院研究员唐永炳及其研究团队的这一最新成果，日前在国际能源材料权威期刊《先进能源材料》发表，并受到德国科学网邀请报道。该技术若实现产业化，将对现有锂电产业格局产生重大影响。

“该发现让人惊奇，是从未报道过的新电池技术。”《先进能源材料》编辑在通知研究成果被期刊录用时，将匿名审稿人的评价这样传递给唐永炳。

据了解，唐永炳2013年8月加入中科院深圳先进院先进集成技术研究所，其团队获国家自然科学基金、广东省创新团队、深圳市孔雀团队、深圳市科技计划项目等资助。

目前，便携式电子设备、电动汽车、可再生能源系统等领域的主要能源转换和存储设备都是锂离子电池，但锂电能量密度低，制造成本高，且电极材料含有毒金属，电池废弃会造成环境污染问题。而当前炙手可热的新能源车不论采用锂电、还是燃料电池，都存在成本和续航里程的挑战。

唐永炳团队在研究中，发现了一种新型高能量密度铝—石墨双离子电池，这是一种全新的高效、低成本储能电池。研究团队把传统锂电的正负极做了调整，用廉价易得的石墨替代目前大量使用的钴酸锂、锰酸锂、三元或磷酸铁锂作为电池的正极材料；采用铝箔同时作为电池负极材料和负极集流体；电解液由常规锂盐和碳酸酯类有机溶剂组成。新型电池的工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝-锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压，同时大幅降低电池的质量、体积及成本，全面提升电池的能量密度。

“未来的手机可能比现在轻薄一半，智能手机也不需要一天一充电了。”中科院深圳先进院相关负责人介绍，这种技术如实现产业化，可解决电动汽车电池成本高、续航里程短等问题。不过，目前该电池技术还有待优化，比如需要进一步提高电池的循环稳定性等。