鋁硫電池是一種金屬-硫電池,正極材料為硫或含硫材材料,負極材料為金屬鋁,電解液為熔融氯鋁酸鹽。作為電極材料,鋁、硫均具有高容量多電子轉化能力。
鋁硫電池是一種新型電池,具有安全性高、成本低、環境友好、理論質量能量密度大、組成電極材料儲量豐富、快充性能優越等優異性能,在電動汽車、電動飛機、能源存儲(如電網儲能、太陽能儲能、風能儲能等)、便攜式電子設備(如手機、平板電腦)等領域具有廣闊應用前景。
近年來,在國家政策引導、能源轉換速度加快背景下,以太陽能為代表的可再生能源發展迅速,裝機及投產規模均保持較高水平,未來可再生能源將逐漸成為主流能源形式之一。可再生能源發展迅速,市場對新型、高效、低成本的儲能技術需求也持續釋放,鋁硫電池作為新型二次儲能系統,應用前景廣闊。
成本低是鋁硫電池主要優勢之一,不及鋰離子電池的五分之一。我國高品位鋰資源有限,獲取成本較高,資源有限已成為限制鋰離子電池行業發展的重要因素之一。而鋁、硫均是地球上常見的物質,尤其是鋁,在地殼中的豐度最高。鋁易于獲得和回收,獲得方法包括電解法、氫氣還原法、溶劑萃取法等。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年鋁硫電池行業風險投資態勢及投融資策略指引報告》顯示,作為新型電池,鋁硫電池技術尚未實現產業化,目前仍處于產業化初期階段。鋁硫電池產業化障礙包括但不局限于庫侖效率低、循環壽命短、充放電電壓差值較大、倍率性能較差、電解液兼容性差、多硫化物轉化動力學緩慢等因素。
鋁硫電池技術研發以科研機構為主,包括澳大利亞阿德萊德大學、麻省理工學院、中國科學技術大學、北京大學、北京工業大學等。鋁硫電池技術布局企業有日本Green Science Alliance公司(綠色科學聯盟株式會社)、美國Avanti Battery公司、德國瓦爾塔公司等。
新思界
行業分析人士表示,鋁硫電池為新型二次電池,相比于鋰離子電池,具有成本更低、安全性更高等優勢,在電動汽車、電動飛機、能源儲存等領域應用空間廣闊。但目前鋁硫電池產業仍面臨諸多挑戰,難以實現大規模商業化。鋁硫電池研究熱情較高,其中美國Avanti Battery公司正開展鋁硫電池大規模運作試驗,若能消除產業化障礙,未來鋁硫電池產業有望實現爆發式增長。
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