Wiederaufladbare Aluminium-Ionen-Batterien in der nächsten Generation von Energiesystemen wegen der Vorteile von niedrigen Kosten, hohe Sicherheit, hohe Kapazität von Aluminium-Metall-Anode, etc. Lade 5 Minuten, rufen Sie 2 Stunden Werbung, Aluminium-Ionen-Batterien, aber ist Stück Kuchen.
Abbildung 1. Ultraschnelle Lithium-Ionen-Batterie
Das Problem ist: Aluminium-Ionen-Batterie Kathodenmaterial mit geringerer Kapazität und kurze Lebensdauer, das Verhältnis der Entladungskapazität ist nicht stark, ist ein wichtiges Hindernis für die Kommerzialisierung von Aluminium-Ionen-Batterien.
Angesichts dessen entwickelte die hervorragende Forschungsgruppe der Zhejiang Universität ein hochwertiges Graphen-Kathodenmaterial der speziellen Struktur, ultra-Hochleistungs-Aluminiumionenbatterie bauen.
Abbildung 2. Graphen Kathodenmaterial Design
Die Forscher bereiteten zuerst durch gravimetrische Beschichtung oder Nassspinnen von Graphenoxidflüssigkristalllösung aus Graphenoxidfilm und dann durch chemische Reduktion und Hochtemperaturglühen einen reduzierten Graphenoxidfilm vor.
Der hohe Grad der Montage des reduzierten Graphitoxidfilms, der ihm eine hochorientierte Struktur verleiht, garantiert eine hohe mechanische Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul. Hochtemperaturglühen und begleitender Gasdruck sorgen für eine einwandfreie, qualitativ hochwertige und kanalintensive Konstruktion Kapazität, kontinuierlicher Elektronentransfer, kontinuierliche Ionendiffusion und kontinuierliche Elektrolytpermeabilität sowie eine schnellere Redoxreaktion zwischen der Reaktionsflüssigkeit und dem Elektrolyten.
Abb.3 Strukturelle Charakterisierung von Graphenkathodenmaterial
Dieser Zyklus wird an der positiven Elektrode (1,1 s) extrem hohe Stromdichte 400 A G-1 25 Millionen Mal, aber auch spezifische Kapazität von 120 mAh g-1, die Kapazitätsretentionsrate von 91,7% zu erreichen, während bei 400 A G-1 niedriger (1,1 s) Stromdichte, das Verhältnis der Entladungskapazität von 111 mAh g-1. auf der Entladungsratenfähigkeit und die Zykluscharakteristik, der Rekord.
Abbildung 4 elektrochemische Eigenschaften von Graphenkathodenmaterial
Abbildung 5. Leistung der Aluminium-Graphen-Batterie
Basierend auf dieser positiven Elektrodenmaterials betreibbar Al- Graphen zusammengebauten Batterie unter den Bedingungen einer Temperatur von -40-200 ℃ Wetter ist normal, und eine gute Flexibilität aufweist, kann 10000fach erfüllen, für eine Vielzahl von tragbaren elektronischen Geräten.
Zusammenfassend ist diese Studie wegweisend für die Super-Batterie-Forschung!