在探索新能源材料的征途中，科學(xué)家們正積極尋找能夠替代鋰、鈷和鎳等稀有金屬的方案。鋁電池，這一近年來備受矚目的新興概念，正逐步展現(xiàn)出其巨大的潛力。據(jù)最新研究顯示，北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在鋁離子電池領(lǐng)域取得了重大突破。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種新型鋁離子電池在耐用性方面表現(xiàn)卓越。即使在經(jīng)歷了數(shù)千次的充放電循環(huán)后，其性能依然穩(wěn)定如初。相比之下，傳統(tǒng)的鎳鈷錳（NMC）鋰離子電池，其設(shè)計(jì)壽命通常僅限于1000至3000次充放電循環(huán)之間。而北京研發(fā)的鋁離子電池，在高達(dá)10,000次的完整充電循環(huán)后，電池容量僅下降了約1%。這一數(shù)據(jù)意味著，若將其應(yīng)用于電動(dòng)汽車，理論上在數(shù)百萬公里的行駛里程內(nèi)，電池容量幾乎不會(huì)衰減。

然而，鋁離子電池的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。早期，鋁離子電池常采用金屬鋁作為陽極，液態(tài)氯化鋁作為電解質(zhì)。但這一組合存在陽極腐蝕和對(duì)濕度敏感的問題，嚴(yán)重影響了電池的壽命。為了克服這一難題，北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，在王偉教授的帶領(lǐng)下，成功地將液態(tài)電解質(zhì)固態(tài)化。

他們采用了一種低反應(yīng)活性的氟化鋁鹽，使鋁離子電解質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。同時(shí)，為了防止鋁晶體在電極表面堆積，研究人員還在陽極表面涂覆了一層氟乙烯碳酸酯（FEC）。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅提高了電池的耐久性，還確保了其長壽命特性。

這項(xiàng)研究還揭示了鋁離子電池在極端條件下的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該電池能夠承受高達(dá)200°C的高溫，以及尖銳物體的反復(fù)刺穿，依然保持穩(wěn)定。這一發(fā)現(xiàn)無疑為鋁離子電池的廣泛應(yīng)用提供了有力的支持。

除了技術(shù)上的突破，鋁離子電池的經(jīng)濟(jì)性也是其備受關(guān)注的原因之一。與鋰、鈷等稀有金屬相比，鋁的儲(chǔ)量豐富且價(jià)格更為低廉。鋁的回收過程也相對(duì)簡單，這進(jìn)一步提升了電池的可持續(xù)性。因此，鋁離子電池有望成為磷酸鐵鋰（LFP）電池的直接競(jìng)爭對(duì)手，特別是在電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

盡管鋁離子電池尚未進(jìn)入商業(yè)量產(chǎn)階段，但其前景已經(jīng)吸引了眾多車企的關(guān)注。中國車企比亞迪（BYD）作為磷酸鐵鋰電池的大規(guī)模生產(chǎn)和使用者，也在密切關(guān)注著鋁離子電池的發(fā)展。至于首款搭載鋁離子電池的中國電動(dòng)車何時(shí)面世，市場(chǎng)對(duì)此充滿期待。