新型雙離子電池

新型雙離子電池是高能量密度鋁—石墨雙離子電池，是一種全新的高效、低成本儲能電池。 這種新型電池把傳統鋰離子電池的正負極進行了調整，用廉價且易得的石墨替代目前已批量套用於鋰離子電池的鈷酸鋰、錳酸鋰、三元或磷酸鐵鋰作為電池的正極材料；採用鋁箔同時作為電池負極材料和負極集流體；電解液由常規鋰鹽和碳酸酯類有機溶劑組成。該電池工作原理有別於傳統鋰離子電池：充電過程中，正極石墨發生陰離子插層反應，而鋁負極發生鋁-鋰合金化反應，放電過程則相反。這種新型反應機理不僅顯著提高了電池的工作電壓（3.8-4.6V），同時大幅降低電池的質量、體積、及製造成本，從而全面提升了全電池的能量密度。

目前攜帶型電子設備、電動汽車、可再生能源系統等領域的主要能源轉換和存儲設備都是鋰離子電池，但是商用鋰離子電池的能量密度低、製造成本較高，且傳統鋰離子電池的電極材料含有毒金屬，電池廢棄會造成嚴重的環境問題。特別是當前新能源汽車用的動力電池行業需求火爆，但目前動力電池技術仍是攔在新能源汽車發展前的一條溝壑。不論鋰離子電池組驅動的電動汽車，還是燃料電池驅動的電動汽車，都存在成本和續航里程的挑戰。而新型雙離子電池，初步估算，500Kg（千克）的鋁—石墨電池的續航里程可達到約550公里。與傳統的鋰電技術相比，這種電池具有明顯的優勢，不僅生產成本降低約40%-50%，同時能量密度提高至少1.3-2.0倍。