電池産品缺乏一個革新性的産品 即便現在使用的鋰電池已經能滿足600km續航 暴擊鋰電池的自燃/漲價，鋁電池這麼強，但卻造不齣來？ - 趣味新聞網

這幾年我們聽過的電池新産品，應該不少瞭吧？

關於電池新産品的消息每年都有，例如固態電池、半固態電池、鈉電池等等。在我們滿懷期待的同時，這些産品又都沒有量産的消息。那麼，今天再多加一個鋰離子電池也無妨。

什麼是鋁離子電池？它又能不能與鋰電池平起平坐？

鋁離子電池沒起來，鋁硫電池又是什麼？

最先提齣的鋁離子電池，應該是被英國以及日本提及的鋁空氣電池，這更是早期日本2030年的發展規劃。鋁空氣電池顧名思義就是以99%的鋁作為負極，氧為正極，産品的最大優點在於能量密度高，理論能量密度高達8100WH/kg，與當前能量密度最高僅400WH/kg左右的鋰離子電池相比，鋁空氣電池有著明顯優勢。

缺點是功率密度低，僅為50-299W/kg，這也就意味著鋁空氣電池的放電速度會非常慢，轉化到電動車行駛上就隻能低速。新能源時代，這樣的産品放在車上肯定不行。另一種裝車方案是保留鋰電池並配備一塊鋁空氣電池作為輔助，在鋰電池電量耗盡時纔會啓動，這麼做確實顯得多此一舉，所以也就沒瞭下文。

而鋁元素又是地殼中含量豐富的金屬元素之一，而且廉價、安全，所以在電池製備當中它是一種理想的負極材料。鋁離子電池的正極材料麵臨的巨大挑戰，是獲得較高工作效率的正極材料，實現可逆離子嵌入脫齣。AlCl3/[EMIm]Cl是鋁基電池最常用的一種液體電解液，已經在鋁離子電池中應用，基於這種電解液，能夠兼容的正極材料包括瞭碳材料的石墨烯、碳納米管、膨脹石墨和金屬化閤物的硫化物、硒化物、磷化物等。

目前已經在實驗的有石墨材料、石墨烯薄膜，上麵提到的硫元素正是日本公司所采用的正極材料。鋁硫電池大緻構成是這樣的：采用鋁負極，離子液體或深共晶溶劑基電解質以及碳硫復閤正極。

為什麼用碳硫復閤正極，其實有點兒類似於鋰硫的邏輯。復閤材料具有優異的電化學性能，並在各種有機電解質中都錶現齣良好的循環性能。活性炭材料中存在的1nm左右微孔可有效固定硫以及反應過程中産生的多硫化物，防止其穿梭導緻容量衰減。

所以，通過硫碳復閤正極的孔徑結構來改變硫正極中硫化物在電解質中穿梭的問題，接下來的難題就是怎麼提高硫的負載量（也是目前鋰硫電池的難題，需要調整正極孔徑、兼容不同電解質/液）。

這種軟電電芯電池的容量開始約為950 mAhg-1，在室溫為0.025攝氏度的情況下，經過100次循環後，減少至200 mAhg-1。也就意味著目前鋁電池的循環使用能力還不如市麵上的鋰電池産品。另外，這種鋁硫電池軟包電芯的開路電壓大約為0.9V；而鋰電池充滿電後開路電壓大概4.1-4.2V左右，放電後開路電壓為3.0V左右（開路電壓越大越好）。

鋁電池，為什麼還不能商業化落地？

綜上，鋁硫電池是即鋁空氣電池之後的第二種基於鋁元素的新電池産品。這種電池目前的優點是鋁硫電池的能量密度大、電芯容量更大、因為鋁電池不使用鎳和鈷，所以不容易發生爆炸，更加安全、鋁的儲量很豐富成本更低。

同樣，鋁硫（鋁離子）電池劣勢也很明顯，包含瞭：

1.不能一次性接受大電流充電，緻使充電效率降低；

2.循環能力差，無法和現階段鋰元素電池相當；

3.硫作為不導電的物質，導電性非常差，不利於電池的高倍率性能；

4.硫在充放電過程中，體積的擴大縮小非常大，有可能導緻電池損壞。

所以，無論是鋁硫還是鋁離子電池的商業化落地可能還會有很長一段時間，但從理論上看，鋰電池的能量密度大的特性可能優先商業化落地儲能領域。但我們在去年就已經有所察覺，鈉電池可能是儲能行業的下一個風口？以寜德時代為代錶的鈉電池産品，最快將會在2023年實現基本産業鏈，

我們不妨展望一下鋁電池落地乘用車市場的可能性，依舊是鋁空氣（鋁離子）電池，通過改變鋁電池配方、結構提高最大允許放電功率，相對復雜，而且以之前99%鋁+氧的結構恐怕很難有進展，隻能追求其他高效的正極材料，但鋁的占比要盡可能的大（保持低成本優勢）。

如此一來，我們可能迎來續航輕輕鬆鬆突破1000km的鋁電池産品。但話又說迴來，鋰電池發展多久纔有的今天，鋁電池可能要花費相應的時間纔能完成最終的落地；拿鈉電池舉例，基本産業鏈完善預計會花費2年時間，之後還要産品迭代、性能升級纔能得到更好的産品。

總結

電池産品的技術革新相對較慢，發展數十年以來最近幾年新型電池産品、更高的續航裏程層齣不窮，但仍舊沒有緩解根本的21電動車續航焦慮問題。

理論上鋁電池擁有著比來電池更高的能量密度和更低的價格，如果能實現商業化落地的話，會給電動車行業帶來質的提升。在去年年底，有一款能解決鋰電池所有痛點的鋁離子固態電池産品按計劃預計會在今年落地，但這款産品經不起推敲，不過提供瞭一個很好的發展思路。

至於鋁電池、鈉電池或者固態（半固態）電池，誰能先落地應用？目前還不能下定論。