一種新型雙離子電池技術(shù)的問世，有望解決鋰離子電池存在的容量、續(xù)航里程及能量密度低的問題。中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院29日透露，該院研究員唐永炳及其研究團(tuán)隊的這一最新成果，日前在國際能源材料權(quán)威期刊《先進(jìn)能源材料》發(fā)表，并受到德國科學(xué)網(wǎng)邀請報道。該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將對現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。

“該發(fā)現(xiàn)讓人驚奇，是從未報道過的新電池技術(shù)。”《先進(jìn)能源材料》編輯在通知研究成果被期刊錄用時，將匿名審稿人的評價這樣傳遞給唐永炳。

據(jù)了解，唐永炳2013年8月加入中科院深圳先進(jìn)院先進(jìn)集成技術(shù)研究所，其團(tuán)隊獲國家自然科學(xué)基金、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊、深圳市孔雀團(tuán)隊、深圳市科技計劃項目等資助。

目前，便攜式電子設(shè)備、電動汽車、可再生能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的主要能源轉(zhuǎn)換和存儲設(shè)備都是鋰離子電池，但鋰電能量密度低，制造成本高，且電極材料含有毒金屬，電池廢棄會造成環(huán)境污染問題。而當(dāng)前炙手可熱的新能源車不論采用鋰電、還是燃料電池，都存在成本和續(xù)航里程的挑戰(zhàn)。

唐永炳團(tuán)隊在研究中，發(fā)現(xiàn)了一種新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池，這是一種全新的高效、低成本儲能電池。研究團(tuán)隊把傳統(tǒng)鋰電的正負(fù)極做了調(diào)整，用廉價易得的石墨替代目前大量使用的鈷酸鋰、錳酸鋰、三元或磷酸鐵鋰作為電池的正極材料；采用鋁箔同時作為電池負(fù)極材料和負(fù)極集流體；電解液由常規(guī)鋰鹽和碳酸酯類有機(jī)溶劑組成。新型電池的工作原理有別于傳統(tǒng)鋰離子電池，充電過程中，正極石墨發(fā)生陰離子插層反應(yīng)，而鋁負(fù)極發(fā)生鋁-鋰合金化反應(yīng)，放電過程則相反。這種新型反應(yīng)機(jī)理不僅顯著提高了電池的工作電壓，同時大幅降低電池的質(zhì)量、體積及成本，全面提升電池的能量密度。

“未來的手機(jī)可能比現(xiàn)在輕薄一半，智能手機(jī)也不需要一天一充電了。”中科院深圳先進(jìn)院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這種技術(shù)如實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可解決電動汽車電池成本高、續(xù)航里程短等問題。不過，目前該電池技術(shù)還有待優(yōu)化，比如需要進(jìn)一步提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性等。