Baterias de iões de alumínio recarregáveis na próxima geração de sistemas de energia devido às vantagens de baixo custo, alta segurança, alta capacidade do ânodo metálico de alumínio, etc. Carregando 5 minutos, ligue 2 horas de publicidade, baterias de íon de alumínio, mas é Pedaço de bolo.
Figura 1. Bateria de iões de alumínio de carregamento ultra-rápido
O problema é: material de cátodo de bateria de íon de alumínio com menor capacidade e curta vida útil, a proporção de capacidade de descarga não é forte, é um impedimento importante para a comercialização de baterias de íon de alumínio.
Em vista disso, o excelente grupo de pesquisa da Universidade de Zhejiang desenvolveu um material de cátodo de grafeno de estrutura especial de alta qualidade, crie bateria de iões de alumínio de alto desempenho.
Figura 2. Projeto de material de cátodo de grafeno
Os pesquisadores primeiro prepararam-se por revestimento gravimétrico ou solução de cristal líquido de óxido de grafeno híbrido híbrido de película de óxido de grafeno e, em seguida, por redução química e recozimento de alta temperatura, filme de óxido de grafeno reduzido preparado.
O alto grau de montagem do filme de óxido de grafite reduzido, o que lhe confere uma estrutura altamente orientada, garante alta resistência mecânica e o módulo de Young. O recozimento de alta temperatura e a pressão de gás que o acompanha garantem uma construção impecável de alta qualidade e alto canal para maiores Capacidade, transferência de elétrons contínua, difusão contínua de íons e permeabilidade contínua de eletrólitos, bem como uma reação redox mais rápida entre o líquido de reação e o eletrólito.
Fig. 3 Caracterização estrutural do material do cátodo de grafeno
O eletrodo positivo foi cicatrizado 250.000 ciclos com uma densidade de corrente ultra alta de 400 A g-1 (1.1 s) e alcançou uma capacidade específica de 120 mAh g-1 com retenção de capacidade de 91,7%. Enquanto isso, a 400 A g -1 (1,1 s) a uma densidade de corrente, a capacidade de descarga da taxa atingiu 111 mAh g-1. A gravação foi interrompida com a capacidade de descarga da taxa e a performance do ciclo.
Figura 4 propriedades eletroquímicas do material catódico de grafeno
Figura 5. Desempenho da bateria de alumínio e grafeno
As células de al-grafeno baseadas neste conjunto de materiais catódicos funcionam bem a todas as temperaturas do clima de -40-200 ° C e têm boa flexibilidade para atender 10.000 vezes para uma variedade de eletrônicos wearable.
Em resumo, este estudo aponta o caminho para a pesquisa de super-bateria!