Pilas de iones de aluminio recargables en la próxima generación de sistemas de energía debido a las ventajas de bajo costo, alta seguridad, alta capacidad del ánodo de metal de aluminio, etc. Carga de 5 minutos, llamada 2 horas de publicidad, baterías de iones de aluminio, pero es Pedazo de pastel.
Figura 1. Batería de ion de aluminio de carga ultrarrápida
El problema es que el material del cátodo de la batería de ion de aluminio con menor capacidad y vida útil corta, la relación de la capacidad de descarga no es fuerte, es un impedimento importante para la comercialización de baterías de iones de aluminio.
En vista de esto, el excelente grupo de investigación de la Universidad de Zhejiang desarrolló un material de cátodo de grafeno de estructura especial de alta calidad, construye una batería de iones de aluminio de muy alto rendimiento.
Figura 2. Diseño del material del cátodo de grafeno
Los investigadores primero se prepararon mediante revestimiento gravimétrico o una solución de cristal líquido de óxido de grafeno con hilado húmedo de película de óxido de grafeno, y luego, mediante reducción química y recocido a alta temperatura, prepararon una película reducida de óxido de grafeno.
El alto grado de ensamblaje de la película de óxido de grafito reducido, que le confiere una estructura altamente orientada, garantiza una alta resistencia mecánica y el módulo de Young. El recocido a alta temperatura y la presión de gas acompañante aseguran una construcción de alta calidad y alta calidad sin fallas para una mayor Capacidad, transferencia continua de electrones, difusión de iones continua y permeabilidad electrolítica continua, así como una reacción redox más rápida entre el líquido de reacción y el electrolito.
Fig.3 Caracterización estructural del material del cátodo de grafeno
El electrodo positivo se cicló 250,000 ciclos a una densidad de corriente ultra alta de 400 A g-1 (1.1 s) y alcanzó una capacidad específica de 120 mAh g-1 con una retención de capacidad del 91.7%. Además, a 400 A g -1 (1,1 s) a una densidad de corriente, la capacidad de descarga de velocidad alcanzó 111 mAh g-1. La grabación se interrumpió a la capacidad de descarga de velocidad y al rendimiento del ciclo.
Figura 4 propiedades electroquímicas del material del cátodo de grafeno
Figura 5. Rendimiento de la batería de aluminio y grafeno
Las células de Al-grafeno basadas en este conjunto de material de cátodo funcionan bien en temperaturas de todo-clima de -40-200 ° C y tienen una buena flexibilidad para cumplir 10.000 pliegues para una variedad de productos electrónicos portátiles.
En resumen, este estudio señala el camino para la investigación de super-batería!