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项目名称
绿色环保的高能量密度金属-碘二次电池
所属单位
天津理工大学
项目简介
发明了一种水相电解质体系金属-碘二次电池的制备方法。该电池正极是含碘复合材料,负极是廉价金属或金属合金,水相电解质是安全友好金属盐水溶液。该电池在工作时发生金属与碘之间的可逆化学反应,与基于锌离子在正极材料中可逆嵌入与脱出类型的锌离子电池有本质区别。所构筑的金属-碘二次电池构造简单、安全性好、能量密度高,自放电率低的特点等特点,所用材料成本低廉、环境友好,有很好的应用前景。
项目优势
该二次电池与现在正在应用的相关电池相比,具有以下优势: (1)能量密度高。全电池的能量密度达80 Wh kg-1,该能量密度显著高于商品化的铅酸电池(~40 Wh kg-1)和Ni-Cd电池; (2)电池寿命长。在5 C倍率下,电池可稳定循环1500次以上,显著优于商品化的铅酸电池(200-700 次); (3)比容量高。在1 C倍率下稳定循环500次,比容量仍保持在220 mAh g-1左右,比容量甚至高于普遍使用的锂离子电池正极材料比容量; (4)自放电率低。将电池以充满电的状态开路条件下放置30天,电池容量仍保持约95%以上,优于传统铅酸电池20~30%/月和金属氢化物/镍电池10%/天; (5)价格低廉。电池的成本价格约为30 $/kWh,低于铅酸电池的成本(50-90$/kWh); (6)环境友好。使用中性的水系电解质,绿色环保,安全可靠,在取代传统的铅酸电池、镉/镍电池方面具有较大的优势。
市场与应用
(1)可以全面替代铅酸酸电池; (2)可以用于普通的柱状充电电池,替代现有的5号、7号等一次电池。