新型铝基电池：动力电池史上“新物种”

日前，广东省科学技术厅2019年度省科技专创新战略项资金资助的“新能源汽车”重大科技专项确立，中科院深圳先进技术研究院&天劲股份联合申报的《新型高能量低成本铝基电池研发》项目获批。

据了解，中科院深圳先进技术研究院&天劲股份研发的基于铝箔负极的新型铝基电池，具有高能量密度和低成本的优势，并具有自主知识产权，相关电池技术已初步完成了核心技术知识产权布局。该电池以铝箔同时作为负极材料和负极集流体，这种一体化设计，取代了传统电池中的石墨负极与铜箔集流体，有利于增加电池中的活性材料占比，且铝箔比容量大，因此能够大幅度提高电池的能量密度（相比基于同样正极材料的传统锂离子电池提升30%以上）。

此外，由于省去了传统的石墨负极以及较昂贵的铜箔集流体，简化了电池生产工艺，其原料成本和生产成本可显著降低（整体降低30%以上），实现了新型铝基电池的高能量密度、长循环寿命、低成本、全天候等综合性能，为研发高效低成本储能器件开阔了新思路，具有非常重要的经济和社会价值。

能量密度提升一直被看作是主导锂离子电池发展的重要方向标。采用硅碳材料作为负极，尽管可以提升电池单体能量密度，但硅碳材料膨胀系数过高，寿命相对较短，短时间内还不易实现。也有研究认为可以将隔膜变得更薄，但电池的安全性又变得无法保障，且电池造价也将变得更高。还有研究认为，采用具有孔隙的铜箔材料，可减小电池内阻，将在一定程度上提升能量密度。但该方法必定会增加铜箔制备的成本，可能会得不偿失。

这样看来，减少石墨和铜箔的应用，直接应用铝箔可能会避免上述问题的产生。但该项目还处于立项获批阶段，具体在试验及应用中，还将面临哪些问题，将持续关注。