铝硫电池是一种金属-硫电池,正极材料为硫或含硫材材料,负极材料为金属铝,电解液为熔融氯铝酸盐。作为电极材料,铝、硫均具有高容量多电子转化能力。
铝硫电池是一种新型电池,具有安全性高、成本低、环境友好、理论质量能量密度大、组成电极材料储量丰富、快充性能优越等优异性能,在电动汽车、电动飞机、能源存储(如电网储能、太阳能储能、风能储能等)、便携式电子设备(如手机、平板电脑)等领域具有广阔应用前景。
近年来,在国家政策引导、能源转换速度加快背景下,以太阳能为代表的可再生能源发展迅速,装机及投产规模均保持较高水平,未来可再生能源将逐渐成为主流能源形式之一。可再生能源发展迅速,市场对新型、高效、低成本的储能技术需求也持续释放,铝硫电池作为新型二次储能系统,应用前景广阔。
成本低是铝硫电池主要优势之一,不及锂离子电池的五分之一。我国高品位锂资源有限,获取成本较高,资源有限已成为限制锂离子电池行业发展的重要因素之一。而铝、硫均是地球上常见的物质,尤其是铝,在地壳中的丰度最高。铝易于获得和回收,获得方法包括电解法、氢气还原法、溶剂萃取法等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年铝硫电池行业风险投资态势及投融资策略指引报告》显示,作为新型电池,铝硫电池技术尚未实现产业化,目前仍处于产业化初期阶段。铝硫电池产业化障碍包括但不局限于库仑效率低、循环寿命短、充放电电压差值较大、倍率性能较差、电解液兼容性差、多硫化物转化动力学缓慢等因素。
铝硫电池技术研发以科研机构为主,包括澳大利亚阿德莱德大学、麻省理工学院、中国科学技术大学、北京大学、北京工业大学等。铝硫电池技术布局企业有日本Green Science Alliance公司(绿色科学联盟株式会社)、美国Avanti Battery公司、德国瓦尔塔公司等。
新思界
行业分析人士表示,铝硫电池为新型二次电池,相比于锂离子电池,具有成本更低、安全性更高等优势,在电动汽车、电动飞机、能源储存等领域应用空间广阔。但目前铝硫电池产业仍面临诸多挑战,难以实现大规模商业化。铝硫电池研究热情较高,其中美国Avanti Battery公司正开展铝硫电池大规模运作试验,若能消除产业化障碍,未来铝硫电池产业有望实现爆发式增长。
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