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低成本高电量!印度研究团队开发铁离子电池

2020-06-17

低成本高电量!印度研究团队开发铁离子电池
Shutterstock/达志影像

印度理工学院马德拉斯分校最近宣布开发出一种使用低碳钢製造的铁离子电池,具备较高成本效益、安全稳定及可储存较高电量等优势。

目前全球无论是在手机、电脑或电动车,大多使用效能及稳定性较高的锂电池,但因印度未蕴藏锂矿,世界锂矿矿藏也短缺,加上印度政府正在推动 2030 年全面电动车化,印度理工学院马德拉斯分校开发出锂以外性能相当的充电电池,有助印度推动电动车政策。

印度理工学院马德拉斯分校这项研究成果,最近发表在英国皇家学会期刊「化学通讯」上。

印度理工学院马德拉斯分校物理系教授桑达拉所率领的研究团队在研究中发现,以低碳钢作为阳极、五氧化二钒作为阴极,採用含高氯酸铁的电解质液製造出铁离子电池,可达到成本较低且储存高电量的目标。

这个团队的研究发现,这种铁离子电池可进行 150 次的循环充放电,且在 50 次循环充放电结束后,还能保持 54% 的电量,显示出良好的稳定性。

论文指出,与锂电池相较,在特定环境下製造这种铁离子电池时,可从铁离子电池汲取的能量密度为每公斤 220 瓦时,约为锂电池性能的 55% 到 60%。锂电池的能量密度为每公斤 350 瓦时。

桑达拉日前告诉「印度人报」,如果环境条件下製造这款铁离子电池,可获得约锂电池近 40% 的性能。铁离子电池也可在高电流密度下循环,以便能更快地从电池中汲取能量。

桑达拉说,铁具有良好的物理化学性质,且铁离子氧化还原电位高于锂离子,这些特性被忽视了好多年,这也是目前没有铁离子电池的原因。

和锂电池相较,这篇论文的共同作者、印度理工学院马德拉斯分校博士班学生莎曼塔瑞表示,铁离子电池在充电过程中更为稳定,可防止电池短路,且比锂电池成本更低,也更安全。

莎曼塔瑞说,研究团队正在尝试使用不同的金属氧化物来增加可与阴极结合的铁离子数量,当有更多铁离子与阴极结合时,就可在铁离子电池中储存更多电量,从而提高电池的性能。

    

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