電動車電池技術再邁步!全新鋁空氣電池續航提升、成本更低更安全

Issue date:2018-10-19 │ Source:ET Today 新聞雲

▲▼南韓國立蔚山科學技術研究院(UNIST)研發出全新的鋁空氣流體電池(Aluminum-air Flow Batteries)。(圖/截自UNIST官網)

 

▲南韓國立蔚山科學技術研究院研發出全新的鋁空氣流體電池。(圖/截自UNIST

科技中心/綜合報導

 

南韓國立蔚山科學技術研究院(UNIST)研發出一款新型電動車電池技術,這項技術可讓電動車駕駛輕鬆更換電池組,而非等待緩慢的電動車充電程序。該電池將提供車主輕便、高能量密度的電源,且幾乎沒有爆炸的風險。

UNIST能源與化學工程學院教授Jaephil Cho及其研究團隊成功在電動車電池技術上跨出新進展,該研究於9月13日刊登於知名學術期刊《自然通訊(Nature Communications)》。研究團開發了一種新型鋁空氣電池,與現有的鋰離子電池相比,鋁空氣電池擁有更高的能量密度、更長的循環壽命及更高的安全性。

雖然鋁空氣電池是能量密度最高的電池之一,不過陽極成本高,加上目前仍有電解質副產物消除問題待解,因此目前該電池仍未被廣泛應用。為此,Jaephil Cho教授團隊開發出全新的鋁空氣流體電池(Aluminum-air Flow Batteries)來解決這些難題。研究團隊打造出銀奈米粒子晶種(seed-mediated)的銀錳奈米板結構,用於養化還原反應(ORR),他們發現銀原子可遷移至可用的晶格中並重新排列錳氧化物結構,從而產生大量的表面差排(dislocations)。

 

▲▼南韓國立蔚山科學技術研究院(UNIST)研發出全新的鋁空氣流體電池(Aluminum-air Flow Batteries)。(圖/截自UNIST官網)

▲鋁空氣電池是透過空氣中的氧氣與鋁反映來產生電能,這意味著它無須通過常規方式再充電。(圖/截自UNIST

 

該研究的團隊之一的Jaechan Ryu表示,這種新技術可避免電池副產物的沉澱與貴金屬在空氣中溶解。與傳統的鋁空氣電池相比,新型鋁空氣流體電池的放電容量增加了17倍,而銀-錳氧化物催化劑的性能不僅與傳統鉑催化劑(Pt / C)相當,同時銀的價格更比白金便宜了50倍,因此將在價格上更具競爭力。

鋁空氣電池是透過空氣中的氧氣與鋁反映來產生電能,這意味著它無須通過常規方式再充電。應用於電動車時,鋁空氣電池只需要更換鋁板及電解質即可繼續上路。由於鋁空氣電池的能量密度高於現今常見的鋰離子電池,因此作為新一代電池而備受關注,它除了克服鋰離子電池不耐過充過放的問題,還不易起火燃燒。


 


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