美国斯坦福大学的研究小组6日在权威《自然》杂志网络版刊登研究报告,介绍他们最新研发的铝电池具有高效耐用、可超快充电、可燃性低、成本低等特点,可以成为常规电池的安全替代品。
长期以来,铝电池研究没有实质突破的主要难题在于电池材料。合适的负极材料和电解液材料是确保电池在经过充电、放电的反复周期后仍能运行的关键。研究人员把石墨作为负极材料,并用一种相当于盐溶液的等离子液体作为电解液,从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。他们开发的铝离子电池可以充放电,具有超快充电、不易燃烧爆炸、可折叠、材料成本低的突出优点。另外,由于等离子电解液不会燃烧,铝和石墨也不易燃烧,因此这种铝电池非常安全。
除了高安全性,采用新技术的铝电池在性能方面也有重要突破。比如,铝电池只需1分钟左右就完成超快充电。在试验中,铝电池经过7500多个充电、放电周期,电容量并没有损失。相比之下,其他研究机构的铝电池在经过约100个周期后通常无法再用,而锂电池也只能经受约1000个周期。此外,由于铝和石墨属于柔性材料,使铝电池可以弯曲、折叠而不影响性能。
文献资料来自: Nature(2015) doi:10.1038/nature14340
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