최근 절강 대학교 (Zhejiang University) 고분자 공학과 팀은 새로운 알루미늄 - 그래 핀 전지를 개발했으며이 전지는 섭씨 영하 40도에서 120도까지 섭씨 온도가 될 수 있으며 고온 및 부동액으로 나타낼 수 있습니다. 섭씨 30 도의 환경에서이 새로운 배터리는 1,000 회 충전 및 방전 성능을 감소시킬 수 있으며 섭씨 100도 환경에서는 450 만 사이클의 안정성을 달성 할 수 있습니다.
새로운 배터리는 유연하며 1 만 번 구부린 후 전체 용량을 유지하며 화염에 노출 되어도 화재가 나거나 폭발하지 않습니다.
12 월 15 일 관련 논문 4 백만 사이클의 수명을 자랑하는 초고속 전 기후 알루미늄 - 그래 핀 배터리 첸 하오 (Chen Hao) 박사 팀의 첫 번째 저자 인 Science Advances에 게시 됨.
고온에서 배터리가 연소되지 않습니다.
내열성, 내한성 구부러진 '장수'세포
짙은 회색 금속 광택 필름 빛나는 부분이, 팀의 최신 그라의 개발이다 - 그라 박막 인 양극, 알루미늄, 음극에 직렬로 연결된 두 개의 배터리 알루미늄되면, LED의 그룹이 조명 될 수있다. . 램프 테스트 그라 정극 특정 용량 120mAh / g (그램 당 MAH) 후 25 충 방전 사이클을 91 % 용량을 유지할 수 있으며, 동일한 속도 성능이 우수하고, 급속 충전이 1.1 초가 될 수있다 전기 충전 여전히 가역 비 용량을 111mAh / g을 가지고있다.
알루미늄 - 그래 핀 배터리가 인쇄 된 조명 'ZJU120'LED 스트링
리튬 배터리에 비해 고급 연구팀은 알루미늄 - 그래 핀 배터리를 사용하여 분명한 이점을 보여 주었다. 배터리의 반복 충전 및 방전으로 비유 전율은 계속 하락할 것이고 이는 "내구성이 없다"는 것이다.
그러나이 알루미늄 조각은 괜찮습니다. 그래 핀 배터리는이 시점에서 탁월합니다. 충 방전 사이클이 2,500 만 회가되면 특정 커패시턴스가 여전히 91 % 거의 손실이 없습니다.
이 스마트 폰 배터리를 사용하면 하루에 10 번 충전해도 거의 70 년 동안 사용할 수 있습니다.
'알루미늄 - 그래 핀'슈퍼 '배터리, 속도 능력 및 다른 배터리보다 훨씬 더 수명은, 울트라 커패시터, 비슷한 속도의 능력과 수명보다 더 높은 에너지 밀도를 가지고있다.'그는 뛰어난 말했다.
알루미늄 배터리 시스템은 큰 단계를 촬영하고있다
알루미늄 지각이 가장 풍부한 금속 원소는, 배터리의 준비에 저렴한 비용으로 보안, 이상적인 양극 재료이다. 그러나 지난 몇 년 동안, 전반적인 성능은 여전히 리튬 이온 배터리 및 슈퍼 커패시터의 알루미늄 배터리보다 작이다. 중요한 문제이다 정말 우수한 전기 화학적 특성을 재생할 수 있습니다 효과적으로 알루미늄 양극 물질 작업과 일치하도록 설계되었습니다.
2015 년, 자연 잡지 일에 발표 된 스탠포드 대학 다이 Hongjie 연구 그룹은, 고온 열분해 흑연 거품의 사용은 긍정적 만들기 위해 알루미늄 이온 배터리의 가용 용량과 긴주기. 뛰어난 연구 그룹에 의해 영감을보다 처음으로 더 높은 흑연을 사용하려고 알루미늄 배터리 전극을 생산하는 올레핀 필름.
1 년 반 동안의 탐사와 축적 후 뛰어난 팀은 "3, 3 및 3 연속"그래 핀 음극 재료의 설계 원리를 제시했습니다.
'3 최고 및 3 연속'디자인 원칙
"배터리의 성능은 전자와 이온이 양극과 음극 사이에서 어떻게 움직이는 지에 달려 있습니다."전극은 많은 전자와 이온을 자유롭게 흐르게하거나 신속하게 원점 복귀가 가능해야한다고 Superb는 말합니다. 'Three high'는 미세 구조의 높은 품질, 높은 지향성, 높은 다공성을 의미하며, 'Three-continuous'은 연속 전도 네트워크와 연속 이온 수송 채널이있는 거시 구조를 의미합니다 그리고 지속적인 이온 채널링.
이 설계 원리는 알루미늄 - 그래 핀 전지 성능을 알루미늄 전지의 특정 용량이 60mAh / g 정도가 될 때까지 크게 앞당겼으며 반복 충전 및 방전 시간은 수천 회 미만일 수 있습니다.
상용화는 여전히 어려움
'이제 스마트 폰 중 일부는 빠른 충전 기능을 갖추고있어 곧 배터리가 가득 차고 실제 배터리 수명이 길어지는 것 같아요.'슈퍼가 말하길이 실험실 데이터는 실험실 데이터가 1.1 초가 완전히 충전 될 수있는 용량입니다 약간의 손실
이것은 미래에 휴대 전화를 사용하면 2 시간 동안 5 초간 통화 할 수 있지만 실제 상용화로 인해 많은 어려움을 겪고 더 많은 과학자들의 노력과 투자가 필요하다는 것을 보여줍니다.
최상의는 양극, 리튬 이온 전지와 비교할 큰 리프트 용량, 출력 전압 및 부하 표면 불충분 에너지 밀도가보다 현재의 공간, 에너지 밀도가 높은 파워 밀도를 유지에 기초하여, 미래에 개선되어야했다. 또한, 현재 고전적인 이온 액체 전해질이 더 비싸다. 저렴한 전해질을 발견 할 수 있다면, 알루미늄 이온 배터리의 비즈니스 전망은 더욱 넓어 질 것이다.
