낮은 비용, 높은 안전성, 알루미늄 금속 양극의 고용량 등의 이점으로 인해 차세대 에너지 시스템의 충전식 알루미늄 이온 배터리 5 분 충전, 2 시간의 광고, 알루미늄 이온 배터리 충전 케이크 한 조각.
그림 1. 초고속 충전 용 알루미늄 이온 배터리
문제는 알루미늄 이온 배터리 음극 소재의 용량이 낮고 수명이 짧고 방전 용량의 비율이 강하지 않아 알루미늄 이온 배터리의 상용화에 중요한 장애물입니다.
이 점에서 Zhejiang University의 우수한 연구 그룹은 고품질 특수 구조의 그래 핀 음극 재료를 개발하여 초 고성능 알루미늄 이온 배터리를 제조합니다.
그림 2. 그래 핀 음극 재 설계
연구진은 먼저 graphene oxide film의 gravimetric coating 또는 wet-spinning graphene oxide 액정 용액을 제조 한 후 화학적 환원과 고온 어닐링을 통해 산화 그라 핀 필름을 제조 하였다.
환원 된 흑연 산화막의 높은 정도의 조립은 고도의 배향 구조를 제공하여 높은 기계적 강도와 영률을 보장합니다. 고온 열처리와 그에 수반되는 가스 압력은 우수한 품질의 높은 채널 구조를 보장합니다. 용량, 연속 전자 전달, 연속 이온 확산 및 연속 전해질 투과성뿐만 아니라 반응 액과 전해질 사이의보다 빠른 산화 환원 반응.
그림 3 그래 핀 음극 재료의 구조적 특성
양극은 400Ag-1 (1.1s)의 초고 전류 밀도에서 250,000 회 사이클을 반복하였고, 용량 유지율은 91.7 % 인 120mAh g-1의 비 용량을 달성했다. 한편, 400Ag-1 (1.1s)의 전류 밀도에서, 비율 방전 용량은 111 mAh-g-1에 도달하였고, 속도 방전 능력 및 사이클 성능에서 기록이 깨졌다.
그림 4 그림 4 그래 핀 음극 재료의 전기 화학적 특성
그림 5. 알루미늄 - 그래 핀 전지 성능
이 음극 재 어셈블리를 기반으로 한 Al-graphene 셀은 -40-200 ° C의 전천후 온도에서 잘 작동하며 착용 가능한 다양한 전자 제품에 대해 10,000 폴드를 충족 할 수있는 우수한 유연성을 제공합니다.
요약하면이 연구는 수퍼 배터리 연구의 길을 제시합니다!
