近日，動力電池領域迎來爆炸性新聞：來自印度的Saturnose公司宣稱，其研發(fā)出了一款革命性的新能源電池——鋁離子電池，這款電池充滿電只需要12分鐘，并且可以實現(xiàn)1200km續(xù)航，每升的能量密度為1500Wh/L，并且有望在將來達到5500Wh/L。即這款鋁離子電池可以提供600wh/kg能量。
更重要的是，Saturnose公司稱這款鋁離子電池計劃2022年大規(guī)模商用!
據(jù)悉，該鋁離子電池還具有更好的安全性：對比高鎳三元鋰電池200℃左右的熱失控溫度，鋁離子電池的熱失控溫度更高。
還具有更低的成本優(yōu)勢：鋁電池的成本將是鋰電池的一半，大約65美元/kW，無需使用鎳和鈷，而且鋁元素在地殼中的豐度遠勝于鋰，不必擔心原材料短缺導致的成本上漲。
還具有超長的壽命：循環(huán)壽命高達20000次，對比鋰電池超級加倍，高達200萬公里的全壽命可用續(xù)航，滿足15年的車輛使用……
目前主流的兩種鋰電池，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的能量密度大概在150Wh/kg左右，三元鋰電池系統(tǒng)能超過200Wh/kg的也廖廖可數(shù)。也就是說，這種新型的鋁離子電池(Ea2I)的能量密度達到了目前主流電池的三倍以上。
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。
Saturnose公司稱，“一組重量565kg，150kwh的鋁離子電池組，可以為電動汽車帶來超過1200km的續(xù)航里程?！?
什么是鋁金屬電池
來自百度百科方面的解釋顯示，鋁離子電池是一類可充電電池，放電時，鋁離子從陰極移動到陽極;充電時，鋁離子又回到陰極。
鋁離子電池可以在很短的時間內(nèi)充滿電，并可以反復充電7500次。
鋁離子電池的原理和化學方程式其實很簡單，鋁電池以高純度鋁Al(含鋁99.99%)為負極、氧為正極，以氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)水溶液為電解質(zhì)。鋁攝取空氣中的氧，在電池放電時產(chǎn)生化學反應，鋁和氧作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。
鋁電池是一種無污染、長效、穩(wěn)定可靠的電源，是一款對環(huán)境十分友好的電池。電池的結構以及使用的原材料可根據(jù)不同使用環(huán)境和要求而變動，具有很大的適應性，既能用于陸地也能用于深海，既可做動力電池，又能作長壽命高比能的信號電池。
看上去很美好。事實上，鋁電池早在20世紀60年代便已問世，并具有非常高的能量密度。鋁空氣電池由催化空氣陰極、電解質(zhì)和金屬鋁陽極組成，其理論能量比為8.1千瓦時/千克，僅次于鋰-空氣電池的13.0千瓦時/千克。
然而，由于鋁空氣電池在放電過程中陽極腐蝕會產(chǎn)生氫，這不僅會導致陽極材料的過度消耗，而且還會增加電池內(nèi)部的電學損耗，因而嚴重阻礙了鋁-空氣電池的商業(yè)化進程。
以往解決以上問題的方法主要是將高純度金屬鋁中摻雜特定的合金元素以提高金屬鋁陽極耐腐蝕性，或者在電解質(zhì)中添加腐蝕抑制劑。
鋁電池還有一個致命缺陷——腐蝕。
若不使用鋰離子電池一個月，它們會損失5%的電量，而鋁電池由于鋁受到腐蝕的因素，會損失掉80%電量。
誰是鋰電池“顛覆者”?
目前市場上的主流當然是鋰離子電池。不過，鋰離子電池不僅能量密度無法達到理論最高值，在大電流下工作，還有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路。液態(tài)電解質(zhì)在高溫下也容易發(fā)生副反應、氧化分解、產(chǎn)生氣體，很容易發(fā)生燃燒等安全隱患。
為了提高鋰電池的能量密度和安全性，業(yè)內(nèi)推出了固態(tài)鋰電池和鋰硫電池等新型電池。
固態(tài)鋰電池方面，它是把液態(tài)電解質(zhì)替換為固態(tài)物質(zhì)，提高了鋰離子或金屬鋰的材料密度，能傳導更大的電流，進而提升電池容量。因為固態(tài)電池中沒有電解液，更安全，體積更小能量密度更大。
傳統(tǒng)鋰離子電池中，需要使用隔膜和電解液，它們加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量。而用固態(tài)電解質(zhì)，正負極之間的距離可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米，這樣電池的厚度就能大大地降低，固態(tài)鋰電池能有效減輕電池重量。因此全固態(tài)電池技術是電池小型化，薄膜化的必經(jīng)之路。
全固態(tài)電池技術也被市場認為是下一代電池技術。
鋰硫電池方面，它以硫為正極反應物質(zhì)，以鋰為負極。放電時負極反應為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，正極反應為硫與鋰離子及電子反應生成硫化物，正極和負極反應的電勢差即為鋰硫電池所提供的放電電壓。在外加電壓作用下，鋰硫電池的正極和負極反應逆向進行，即為充電過程。
鋰硫電池的理論放電質(zhì)量比能量為2600Wh/kg。
固態(tài)鋰電池和鋰硫電池，都是很有希望能提高鋰電池功率密度的新技術，液態(tài)鋰電池的成本大約在1200-2000元/千瓦時，但如果使用現(xiàn)有技術制造足以為智能手機供電的固態(tài)電池，其成本會高達6萬元，更別說為汽車供電的固態(tài)電池成本了，所以固態(tài)鋰電池和鋰硫電池目前離產(chǎn)品市場化還有一段距離。
氫燃料電池則又是另一條賽道。除了零排放無污染外，氫燃料電池能量密度極高，只需要3-5分鐘就能充滿燃料，符合傳統(tǒng)加油習慣，提高了用車效率，除了催化劑使用鉑金外，其他沒有什么稀有金屬，鉑金本身也可以回收，使用中排放的僅僅是水，似乎是非常理想的能源。
但目前阻礙氫燃料電池發(fā)展的是：整車造價、加氫站建設、制氫成本。氫能源很有可能是長遠目標，但短期實現(xiàn)還有一段路要走，例如有待更經(jīng)濟有效的降低成本的制氫方法出現(xiàn)。
誰是鋰電池“顛覆者”?有可能是固態(tài)電池，有可能是鋰硫電池，有可能是氫燃料電池，也有可能是鋁電池。
關于印度Saturnose公司
根據(jù)公開資料，Saturnose公司今年4月份才剛剛成立。
不過，據(jù)Saturnose公司聲稱，他們研究鋁離子電池已經(jīng)有5年時間了?！癝aturnose由沙特阿拉伯的風投基金提供資金支持，五年來一直在“秘密”研發(fā)鋁離子電池?！?
據(jù)了解，目前印度政府已經(jīng)開始支持這家公司，并準備為其在德里印度理工學院設立研發(fā)中心。同時，Saturnose還計劃與德國的弗勞恩霍夫高性能材料技術中心合作。但一切目前尚未落地。
至此，已經(jīng)沒有更多的關于這家公司的信息。
市場認為，Saturnose只是一家“PPT公司”。
下載文檔
