下世代新儲能裝置 平價安全的鋁電池

面對全球能源危機,能否取得成本更經濟且蘊藏量豐富的材料元素,同時又兼顧環保,是科學家與研究人員急切尋覓的課題,其中被視為最足以取代鋰電池的正是我們日常生活中常用到,在地殼中蘊藏量更為豐富的金屬-鋁。

圖片來源:工研院
圖片來源:工研院

 

鋁相對於鋰來說,除了蘊藏量豐富,價格便宜也更具安全性等特性,一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。然而選定鋁片作為負極材料後,要如何調配出最佳的電池組成,在電解液與正極材料的選擇上,讓所有研發團隊傷盡腦筋。

尋找正極材料的過程歷經艱辛,工研院找到美國史丹福大學化學系專精於基礎材料研究的戴宏杰教授團隊一同合作,終於發現將石墨作為正極材料,讓鋁氯離子在石墨的層狀結構中快速嵌入/嵌出,就可達到高速充放電同時兼顧續航力的特性。

工研院綠能與環境研究所技術副組長楊昌中表示,目前鋁電池透過串聯的設計,可達到48伏特的工作電壓,以及1安時的電池容量,已可成功驅動電動腳踏車,而未來在應用上希望能擴大到電動機車、輕型電動車等交通載具,以及作為備用電力與儲能裝置。鋁電池可望取代目前許多車輛電瓶所使用的鉛酸電池,尤其鉛酸電池壽命較短,對於環境影響大,若以鋁電池取代鉛酸電池,更能達到循環經濟的永續目標。

隨著環保意識抬頭,以及在政府補助下,民眾對於電動機車的接受度越來越高,而Gogoro的電池交換站設計解決過去對於電動機車充電耗時過久的問題,因而打開市場。楊昌中認為,鋁電池採開放式平台技術,各家電動機車業者皆可自行設計電池型態、不需統一規格,在市場發展上有不同利基。若將來鋁電池量產順利,屆時民眾騎車外出前在家充電五分鐘就可上路,在路上只要有充電樁就可快速充電,相信不遠的將來,鋁電池能掀起一場馬路上的寧靜革命。

 

 

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