最近、浙江大学のポリマー科学技術チームのチームは新しいアルミニウムグラフェンバッテリーを開発しました。このバッテリーは摂氏マイナス40℃から120℃の環境で、高温と凍結防止の両方として記述することができます。摂氏30度の環境では、この新しいバッテリーは1,000回の充放電性能を達成することができ、摂氏100度の環境で450万サイクルの安定性を達成できます。
新しいバッテリーは柔軟性があり、1万回曲がった後もフルキャパシティを保持し、炎に曝されても火につかないか爆発しません。
12月15日、関連論文25万サイクルの寿命を誇る超高速全気候アルミニウムグラフェンバッテリー陳博士チームの最初の著者であるScience Advancesに掲載されました。
高温で電池が燃焼しない
耐熱性、耐凍性および耐キンク性の「長寿命」バッテリー
濃い灰色の金属光沢膜を輝く片が、チームは最新グラフェンの開発である - グラフェン薄膜である正極、アルミニウム、負極が直列に接続された2つの電池を有するアルミニウムである、LEDのグループは、照明することができます。ランプは試験済みで、グラフェンの正極容量は120mAh / g（mAh / g）で、25万回の充放電サイクル後には91％の容量を同時に維持することができ、完全に充電されても、可逆容量は111mAh / gです。
アルミグラフェンのバッテリーは、 'ZJU120'で印刷されたLED文字列を照らし、
リチウム電池と比較して、先進的な研究チームはアルミニウムグラフェン電池を開発して明らかな利点を示しています。電池の充放電を繰り返し行うと、比容量は低下し続けます。
グラフェンバッテリーはこの時点で優れています。充放電サイクルで2500万回のサイクルを経ると、比容量は91％にもなりますが、ほとんど損失はありません。
このスマートフォンのバッテリーを使用すると、1日に10回充電しても、ほぼ70年間使用できます。
「このようなアルミ - グラフェン」スーパー「電池、レート能力と他の電池よりもはるかに多くのサイクル寿命は、ウルトラキャパシタ、匹敵する速度性能とサイクル寿命よりも高いエネルギー密度を有する。」彼は素晴らしいと述べました。
アルミ電池システムは、大きな一歩を踏み出しました
アルミ地殻は、電池の製造における低コストのセキュリティは、理想的なアノード材料である。しかし、長年にわたって、全体的なパフォーマンスは、まだリチウムイオン電池とスーパーキャパシターのアルミバッテリーよりも小さい、最も豊富な金属元素である。重要な問題がにあります本当に優れた電気化学的特性を再生することができ、効果的にアルミニウム製の正極材料の仕事に合わせて設計されています。
2015は、ネイチャー誌の仕事で公開されスタンフォード大学の大Hongjieの研究グループは、高温熱分解黒鉛発泡体の使用は肯定するために、アルミニウムイオン電池の使用可能容量と長いサイクル。優れた研究グループに触発さよりも、初めて高い、グラファイトを使用するようにしてくださいアルミニウム電池電極を製造するためのオレフィンフィルム。
年と「行に3三年」提案探査と蓄積、優れたチームの半分の後、原則として、グラフェンの負極材料を設計します。
「3つの高次と3つの連続した」デザイン原則
実行「バッテリーの性能が正極と負極の間に電子とイオンに大きく依存」「条件」優れた電極材料が妨げられることなく実行するなど、多くのイオンと電子を作ると言われ、急速または「ホーミング」。もし道路の混雑または十分な、性能が「高い3つ」影響を受けるは、高品質、高配向性、高気孔率の微細構造を指し、「連続的な3つの」マクロ構造上の連続した導電性ネットワーク、連続イオン伝送チャネルを意味そして、連続イオンチャネリング。
この設計原理アルミを作る - アルミ電池容量が60mAh / gの周りをホバリングされているよりも、グラフェン電池性能は、前に大きな一歩を踏み出しており、充放電を繰り返すことができるが倍以下の何千ものです。
商品化は依然として課題です
「スマートフォンの中には急速充電機能もあり、すぐにバッテリーが満杯になっているようだが、実際のバッテリー寿命は長くない」とスーパーは述べている。この新しいバッテリーは現在実験室のデータが1.1秒で完全に充電できるわずかな損失
これは、将来携帯電話を使用すると、2時間5秒間の請求が可能になることを示していますが、実際の商業化によって挑戦され、より多くの労働者とより多くの科学者からの投資が必要です。
優れたは、現在の陰極は、容量、出力電圧と面積負荷よりもまだ改善の余地があると言って、エネルギー密度は、今後もリチウムイオン電池に十分なエネルギー密度をさらに向上させるために高出力密度を維持する必要が十分ではありません。さらに、現在の古典的なイオン液体電解質は、より安価であり、安価な電解質を見つけることができれば、アルミニウムイオン電池のビジネスの見通しはより広範になるだろう。
