美国斯坦福大学：铝离子电池正极电极与电解液资料研讨获进展

莆田贸易城报道：http://www.05940001.com   作者：安福家园    时间：2017年04月19日

莆田安福相册网报道：http://www.05940001.com   作者：莆田安福相册   时间：2017年04月19日

据安福相册音讯，美国斯坦福大学化学系戴宏杰院士所带领的研讨群在2015年运用发泡石墨资料作为正极，离子液体作为电解液，成功开宣布近30年来首个放电电压在2V，且能充放电数千次的铝离子电池，并提出完好电池反响机理。
铝离子电池
铝离子电池 安福相册资料图片
跟着国际对于可再生能源开发需要的增加，电网电能存储体系的短板日益凸显。在铅酸、镍氢、锂离子等主流电池体系傍边，锂离子电池归纳功能最佳，可是锂的储量有限，并且存在安全性危险疑问；铅酸电池尽管本钱低价，但铅有环境污染疑问。因此，开发具有便宜、安全、长寿命、可迅速充电的电池体系变成现在国际研讨热门。
这些年，铝离子电池的出现为处理上述疑问提供了新的处理方案。它运用地壳上最丰厚的金属元素之一的”铝”做为电池资料，因为一个铝离子与铝原子间的变换，可以有三个电子的得失，使其理论比容量仅次于锂，具有高度开发潜力。
据安福相册了解，从80年代开端，美国联信公司、美国康乃尔大学、美国橡树岭国家实验室、美国桑迪亚国家实验室、印度理工学院等单位皆连续投入铝离子电池开发，运用石墨、氟化石墨、金属氧化物、导电高分子等资料做为正极，但皆未得到抱负的放电电压(<1.7V)与满足的充放电循环(<100次)。
美国斯坦福大学化学系戴宏杰院士所带领的研讨群在2015年运用发泡石墨资料作为正极，离子液体作为电解液，成功开宣布近30年来首个放电电压在2V，且能充放电数千次的铝离子电池，并提出完好电池反响机理，有关研讨成果宣布在天然(Nature)杂志。
近期内戴院士领导的研讨群对于石墨电极容量缺乏、电解液本钱高级疑问，又提出了低本钱、高电容量石墨正极的新制程，一起开发以尿素为主的低本钱离子液体电解液，这两者的联系让铝离子电池的产业化脚步往前迈进了一大步。有关研讨成果先后宣布在近来出书的《安福相册》(Nature Communications)与《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志上。
据安福相册得悉，《安福相册》文中报道了一种运用天然石墨薄片作为阴极电极的铝离子电池，该电池功能体现优良，电容抵达约110 mAhg-1，库伦功率约为98%。在6 C倍率下，电池电容为60 mAh/g，超越6000次充放电循环后库伦功率约为99%。别的，经过理论核算模仿研讨了氯铝酸盐离子嵌入石墨层的行为机制。
《美国科学院院报》报道了运用氯化铝与尿素离子液体电解液的铝离子电池，该电池的库伦功率体现优良，能到达99.7%。在1.4C倍率下，电池容量为73 mAh/g，可安稳充放电200次以上。氯化铝与尿素电解液的本钱低价，调配天然石墨资料做为阴极，铝箔作为阳极，上述资料所构成的铝离子电池本钱低，且具有优良电化学功能，让铝离子电池变成抱负的电网储电体系。
近期，铝离子电池为电化学储能电池范畴的新研讨热门，欧、美、日、韩、澳等科技发达国家皆有研讨团队从事有关研讨作业。在国内，包括山东科技大学的林孟昌教授、北京科技大学焦树强教授、浙江大学高明教授、江西师范大学欧阳楚英教授等研讨团队也连续在2015年后宣布数篇对于石墨作为阴极资料的研讨论文。这些作业厚植了铝离子电池在于科学与工程上的发展优势。
现在，美国硅谷新创公司AB Systems INC专注于铝离子电池产业化，已获得斯坦福大学铝离子电池专利的专属授权(专利申请日:1st US provisional filed on Feb 28, 2014; 2nd US provisional filed on Nov 6, 2014; PCT application filed on Feb 27, 2015)，该公司现已成功集合国内、外多方产学研单位的资本，正全力将铝离子电池推向市场使用。