隨著電動(dòng)汽車的不斷普及，行業(yè)巨頭們也在加緊研發(fā)新一代電池技術(shù)，試圖在這場(chǎng)即將到來(lái)的能源革命中占得先機(jī)，例如今年早些時(shí)候，寧德時(shí)代就發(fā)布了一款鈉離子電池。而近期，亞洲電池研發(fā)公司Saturnose則帶著全球首款鋁電池加入了這場(chǎng)競(jìng)賽。

該項(xiàng)目一開(kāi)始由沙特阿拉伯的達(dá)納風(fēng)險(xiǎn)基金提供資金支持，近五年來(lái)一直處于“秘密”開(kāi)發(fā)狀態(tài)。據(jù)報(bào)道，Saturnose計(jì)劃公開(kāi)發(fā)布其增強(qiáng)蝕變鋁離子(Enhanced Altered Aluminum Ion，簡(jiǎn)稱Ea²I)電池化學(xué)成分的獨(dú)立測(cè)試，并計(jì)劃推出固態(tài)可充電鋁電池。

據(jù)稱，Saturnose公司計(jì)劃在2022年將其投產(chǎn)，屆時(shí)它將成為世界上第一款商用鋁離子固態(tài)電池，隨后再慢慢取代那些風(fēng)險(xiǎn)較高的鋰離子電池。

能量密度及壽命均大幅提升

據(jù)了解，鋁離子電池的能量密度可以達(dá)到每升1500瓦特小時(shí)(Wh)以上，這意味著每公斤鋁離子電池可以提供至少600Wh的能量。Saturnose聲稱，一組15kW的固態(tài)鋁離子電池將重達(dá)565公斤，可以提供1200公里的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程，并能持續(xù)至少20000次充放電循環(huán)。

反觀鋰離子電池，其能量密度在150-350Wh/kg之間，峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋁離子電池。如果鋁離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)商用的話，電池續(xù)航至少可以提高三倍。

另一方面，它可以提供多達(dá)20,000次的充放電循環(huán)，能夠讓電動(dòng)汽車的使用壽命穩(wěn)定在15年左右。相比之下，鋰離子電池最多可實(shí)現(xiàn)5000次左右的充放電循環(huán)。該公司表示，這種新的化學(xué)物質(zhì)至少是目前最好的鋰離子電池充放電周期的三倍。

因此，從能量密度和使用壽命的角度來(lái)看，鋁離子電池的性價(jià)比已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鋰離子電池。

高安全性、低成本

Saturnose還稱，鋁離子固態(tài)電池的生產(chǎn)無(wú)需使用鎳和鈷兩種資源，Ea²I化學(xué)專利背后的工藝使用混合納米技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)其快速充電電極和電解質(zhì)。其陰極采用的是無(wú)序且高能的巖鹽結(jié)構(gòu)，電解質(zhì)為固態(tài)，內(nèi)部其他材料有鋁和鈮。

因此，這種電池不會(huì)像鋰離子那樣發(fā)生熱失控和枝晶問(wèn)題，因此安全性更高。此外，鋁離子固態(tài)電池的材料成本以及制備技術(shù)也要比鋰離子電池便宜一半。

據(jù)稱，它的原型目前正在測(cè)試中。Saturnose還計(jì)劃嵌入其當(dāng)前的系統(tǒng)，以兼容其下一個(gè)階段，其中包括將電池和電子系統(tǒng)融合在一個(gè)單一的控制臺(tái)。鋁離子電池的潛力已被反復(fù)證實(shí)，但尚未進(jìn)行商業(yè)測(cè)試。

鑒于該技術(shù)的商業(yè)化得到了印度政府的支持，Saturnose計(jì)劃在印度建立一家電池工廠，以回報(bào)該國(guó)在電池化學(xué)領(lǐng)域投入的深厚學(xué)術(shù)和發(fā)展資源。它還計(jì)劃在其主要的電池研究中心——印度理工學(xué)院德里分校建立自己的技術(shù)中心，并與德國(guó)的弗勞恩霍夫高性能材料技術(shù)中心(THM Fraunhofer)合作。