Batteries rechargeables à ions d'aluminium dans la prochaine génération de systèmes d'énergie en raison des avantages de faible coût, haute sécurité, haute capacité de l'anode en métal d'aluminium, etc. Charge 5 minutes, appelez 2 heures de publicité, batteries d'ion d'aluminium, mais Morceau de gâteau.
Figure 1. Batterie ultra-rapide de charge d'ion d'aluminium
Le problème est: matériau de cathode de batterie d'ions d'aluminium avec une capacité inférieure, et une courte durée de vie, le ratio de la capacité de décharge n'est pas forte, est un obstacle important à la commercialisation des batteries d'ions d'aluminium.
Compte tenu de cela, le superbe groupe de recherche de l'Université de Zhejiang a développé un matériau de cathode de graphène de structure spéciale de haute qualité, construit une batterie ultra-haute performance en aluminium ion.
Figure 2. Conception de matériau de cathode de graphène
Les chercheurs ont d'abord préparé par revêtement gravimétrique ou une solution de cristaux liquides d'oxyde de graphène filage humide de film d'oxyde de graphène, puis par réduction chimique et recuit à haute température, préparé un film réduit d'oxyde de graphène.
Le haut degré d'assemblage du film d'oxyde de graphite réduit, qui lui confère une structure hautement orientée, garantit une résistance mécanique élevée et un module de Young. Le recuit à haute température et la pression de gaz associée garantissent une construction de haute qualité Capacité, transfert d'électrons continu, diffusion continue d'ions et perméabilité continue à l'électrolyte, ainsi qu'une réaction redox plus rapide entre le liquide de réaction et l'électrolyte.
Fig.3 Caractérisation structurale du matériau de cathode de graphène
Ce cycle à l'électrode positive (1,1 s) ultra haute densité de courant 400 A g-1 25 millions de fois, mais aussi d'atteindre une capacité spécifique de 120 mAh g-1, le taux de rétention de la capacité de 91,7%, tandis que 400 A g-1 (1,1 s) à une densité de courant, la capacité de décharge a atteint 111 mAh g-1 L'enregistrement a été interrompu à la capacité de décharge de débit et à la performance du cycle.
Figure 4 propriétés électrochimiques de matériel de cathode de graphène
Figure 5. Performances de la batterie en aluminium-graphène
Les cellules Al-graphène basées sur cet assemblage de matériau de cathode fonctionnent bien dans des températures tout temps de -40-200 ° C et ont une bonne flexibilité pour atteindre 10 000 plis pour une variété d'électronique portable.
En résumé, cette étude ouvre la voie à la recherche de super-batteries!