بطاريات أيون الألومنيوم القابلة لإعادة الشحن في الجيل القادم من أنظمة الطاقة بسبب مزايا منخفضة التكلفة، والسلامة العالية، والقدرة العالية من الأنود معدن الألومنيوم، وما إلى ذلك شحن 5 دقائق، والدعوة 2 ساعات من الإعلان، وبطاريات أيون الألومنيوم، ولكن هو قطعة من الكعكة.
الشكل 1. شحن سريع جدا بطارية أيون الألومنيوم
والمشكلة هي: الألومنيوم بطارية أيون الكاثود المواد مع قدرة أقل، وقصيرة خدمة الحياة، ونسبة قدرة التفريغ ليست قوية، هو عقبة هامة أمام تسويق بطاريات أيون الألومنيوم.
وفي ضوء ذلك، وضعت جامعة تشجيانغ مجموعة بحث رائعة ذات جودة عالية هيكل خاص الجرافين مادة الكاثود، وبناء فائقة الأداء بطارية أيون الألومنيوم.
الشكل 2. الجرافين تصميم المواد الكاثود
الباحثون أعدت أولا من قبل طلاء الجاذبية أو الرطب الغزل أكسيد الجرافين محلول الكريستال السائل من فيلم أكسيد الجرافين، ومن ثم عن طريق الحد من الكيميائية وارتفاع درجة الحرارة الصلب، أعدت انخفاض أكسيد أكسيد الجرافين.
درجة عالية من التجمع من انخفاض أكسيد أكسيد الجرافيت، مما يعطيها بنية عالية المنحى، يضمن قوة ميكانيكية عالية ومعامل يونغ. عالية-- درجة الحرارة الصلب والضغط الغاز المصاحبة ضمان لا تشوبه شائبة عالية-- جودة وبناء قناة عالية لارتفاع القدرة، نقل الإلكترون المستمر، المستمر نشر أيون، والنفاذية بالكهرباء المستمر، فضلا عن رد فعل الأكسدة أسرع بين رد فعل السائل والكهارل.
الشكل 3 التوصيف الهيكلي للمواد الكاثود الجرافين
وقد تم تدوير 250،000 دورة في كثافة عالية جدا من 400 A ز -1 (1.1 ق)، وحققت قدرة محددة من 120 ماه ز -1 مع الاحتفاظ القدرة على 91.7٪، وفي الوقت نفسه، في 400 ز ز -1 (1.1 ثانية) في كثافة الحالية، وصلت قدرة تصريف معدل 111 ماه ز - 1. تم كسر التسجيل في قدرة تصريف معدل وأداء الدورة.
الشكل 4 الخصائص الكهروكيميائية من مادة الكاثود الجرافين
الشكل 5. الألومنيوم-الجرافين أداء البطارية
خلايا الجرافين على أساس هذا التجمع المواد الكاثود تعمل بشكل جيد في جميع الأحوال الجوية درجات حرارة -40-200 درجة مئوية ولها مرونة جيدة لتلبية 10،000 أضعاف لمجموعة متنوعة من الالكترونيات القابلة للارتداء.
وباختصار، تشير هذه الدراسة الطريق للبحوث فائقة البطارية!