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德赢App|世界进入“铝”电池时代

 


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本文摘要:美国中国科学家开发了最初可商业应用的高性能铝电池,其电池更慢、寿命更长、更便宜,用于该电池的智能手机充满着电只需1分钟。

美国中国科学家开发了最初可商业应用的高性能铝电池,其电池更慢、寿命更长、更便宜,用于该电池的智能手机充满着电只需1分钟。新型电池可以取代目前普遍使用但仍有严重短缺的锂离子电池和碱性电池。

研究公开发表在4月6日发表的《自然》杂志的网络版上。铝电池具有成本低廉、不易自燃、电荷存储容量高等优点,研究人员数十年来试图开发经济不现实的铝离子电池,但仍不顺利。其重要挑战是寻找合适的负极材料和电解液材料,使铝电池在大幅度充放电循环后产生有效的电压。

该研究的领导人、斯坦福大学化学教授戴宏杰说:人们尝试了很多阴极材料,但效果不好。我们无意中发现了一种新型的石墨材料,具有良好的性能,可用于电池阴极。

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据美国每日科学网站4月6日报道,研究人员在实验中将铝制阳极和石墨构成的阴极添加离子液体电解液,放置柔性高分子复盖的铝箔硬包生产该电池。该研究合作伙伴龚明(音译)回答说:电解液基本上是室温状态下的液体食盐,整个系统非常安全。

戴宏杰还说:新开发的充电铝电池比传统的锂离子电池安全,锂离子电池有爆炸的可能性,为了防患于未然,美国领导航空和达美航空公司最近禁止民航飞机托运大型锂电池,铝电池有爆炸的可能性。另一方面,现在配备锂离子电池的智能手机电池可能需要几个小时,但是用于这个铝电池,只需要一分钟就能充满着电。此外,新电池的使用寿命也很长。其他实验室开发的铝电池不能充放电100次,一般锂离子电池最少也不能充放电1000次,新铝电池经过7500次充放电循环后容量没有损失。

研究人员回答说:这是第一次开发这种速度,经过数千次充放电循环的虐待,也能安全地开发铝离子电池。戴宏杰回答说,新电池的另一个特征是身体坚硬,倾斜也能折叠,因此有作为柔性电子设备的潜力。

此外,该电池还可以代替不污染环境的碱性电池,铝电池也比锂电池便宜。除了作为小型电子设备使用外,这种铝电池还可以用来存储电网中的可再生能源。戴宏杰说:电网需要寿命长、放电慢的电池,我们的铝电池是终极的自由选择。

但是,新铝电池产生的电压只有传统锂电池的一半,戴宏杰希望通过提高阴极材料的性能,最后提高铝电池的电压,减少能量密度。总编辑点铝是地壳中最多的金属,碳是人类最熟悉的非金属,两人是老伙伴:一人化身为锅,一人在锅下烧。现在又合作,阳极,阴极,表现也不俗。

上个月刚公布的另一种铝电池,用几十公斤的轻铝板反应空气和水,为汽车锂电池做后备,平稳无污染,前景也令人期待。铝电池能否取代锂电池取决于化学家的能力。


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