به تازگی، گروه علوم و مهندسی پلیمر دانشگاه ژجیانگ یک باتری آلومینیوم گرافین جدید تولید کرده است. این باتری می تواند منهای 40 درجه سانتیگراد به محیط زیست 120 درجه سانتیگراد باشد که می تواند به عنوان دمای بالا و ضد انجماد شناخته شود. محیط با درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد، این باتری جدید می تواند 1000 بار شارژ و عملکرد تخلیه را کاهش دهد، و در محدوده 100 درجه سانتیگراد، می تواند به 4.5 میلیون سیکل ثبات برسد.
باتری جدید انعطاف پذیر است و ظرفیت کامل خود را پس از خم شدن 10000 بار خاموش می کند و حتی وقتی که در معرض شعله های آتش قرار می گیرد، آتش سوزی نمی کند و منفجر می شود.
دسامبر 15، مقالات مرتبط باطری آلومینیوم با گرافیت فوق العاده آلاینده و گرافیتی با عمر یک چهارم میلیون چرخه Posted in Science Advances، اولین نویسنده این تیم دکتر چن هائو.
باتری در دماهای بالا نمی سوزد
باتری های "طول عمر" مقاوم در برابر حرارت مقاوم، مقاوم در برابر انقباض و مقاوم
قطعه درخشان به رنگ خاکستری تیره فیلم فلزی درخشش، تیم آخرین توسعه گرافن - الکترود مثبت، آلومینیوم است که فیلم نازک گرافن، الکترود منفی آلومینیوم با دو باتری متصل در سری است، یک گروه از LED می توان روشن شده است. لامپ تست شده، گرافن مثبت ظرفیت ویژه الکترود 120mAh / گرم (میلی آمپر ساعت در هر گرم)، پس از 250.000 چرخه شارژ و دشارژ می تواند ظرفیت 91٪ حفظ؛ همان عالی در عملکرد نرخ است، شارژ سریع می تواند 1.1 ثانیه کاملا شارژ شده است، هنوز دارای ظرفیت برگشت پذیر 111mAh / g است.
باتری آلومینیوم گرافین، چراغ LED چاپ شده با ZJU120 روشن شده است.
در مقایسه با باتری های لیتیوم، گروه تحقیقاتی فوق العاده توسعه یافته آلومینیوم - باتری گرافن نمایشگاه مزایای قابل توجهی است: معمولا باطری با شارژ مکرر و نسبت ظرفیت تخلیه ادامه خواهد داد به کاهش، آن است که گفت: "با دوام.
با این حال، این به نظر می رسد آلومینیوم 'فروتن - باتری گرافن در این مرحله اگر اولین اجرای اتهام بسیار عالی است - تخلیه به عنوان یک حلقه اولیه، مانند یک باتری در معرض 250000 چرخه از ظرفیت است که هنوز هم تا 91٪، تقریبا بدون از دست دادن.
اگر تلفن هوشمند به صرف این باتری، شارژ حتی 10 بار در روز، همچنین می توان آن را در حدود 70 سال استفاده می شود.
»این آلومینیوم - گرافن فوق العاده باتری، قابلیت نرخ و چرخه زندگی به مراتب بیشتر از باتری دیگر، چگالی انرژی بالاتری نسبت فراخازنی، قابلیت نرخ مقایسه و چرخه زندگی.» او گفت: فوق العاده است.
سیستم باتری آلومینیوم قدم های بزرگی برداشته است
پوسته آلومینیوم است که عنصر فلزی فراوان ترین، امنیت کم هزینه، در آماده سازی باتری یک ماده آند ایده آل است. اما در طول سال، عملکرد کلی هنوز کمتر از باتری آلومینیوم از باتری های لیتیوم یون و خازن فوق العاده است. این مسئله مهم این است که طراحی شده برای مطابقت با آلومینیوم الکترود مثبت کار مواد به طور موثر، می توانید واقعا بازی خواص الکتروشیمیایی بسیار عالی است.
2015، گروه تحقیقاتی دای Hongjie در دانشگاه استنفورد در کار مجله طبیعت منتشر شده است، استفاده از درجه حرارت بالا فوم گرافیت پیرولیتی به مثبت، اولین بار بالاتر از ظرفیت موجود و چرخه طولانی از باتری های یون آلومینیوم است. با الهام از گروه تحقیقاتی فوق العاده، سعی کنید به استفاده گرافیت alkenyl فیلم الکترود آلومینیوم باتری ساخته شده است.
پس از یک سال و نیم از اکتشاف و تجمع، تیم فوق العاده در یک ردیف سه سال سوم ارائه شده طراحی اصل مادی گرافن آند.
'وسط سه متوالی اصول طراحی
عملکرد یک باتری بسیار بستگی دارد به وضعیت یونها و الکترونها که بین الکترودها مثبت و منفی قرار دارند، بسیار بستگی دارد. فوقالعاده می گوید که ماده الکترود باید الکترونها و یونها را به همان اندازه آزاد و یا سریع به سمت خود متصل کند. 'سه بالا' اشاره به با کیفیت بالا، بالا گرا و تخلخل بالا از میکروساختار؛ 'سه پیوسته' اشاره به یک ساختار ماکروسکوپی با یک شبکه رسانایی مداوم و کانال های انتقال پیوسته یون و کانال پیوسته یون
این اصل طراحی باعث می شود که عملکرد باتری آلومینیوم - گرافین یک گام بزرگ به جلو باشد تا ظرفیت خاص باتری های آلومینیومی در حدود 60mAh / g قرار داشته باشد، بار تکرار و زمان تخلیه می تواند کمتر از هزاران بار باشد.
بازرگانی هنوز چالش دارد
"در حال حاضر برخی از تلفن های هوشمند نیز شارژ است، توانایی ها، به ظاهر پر از باتری به سرعت، عمر باتری واقعی است طولانی نیست. فوق العاده می گویند، و این باتری جدید از داده های آزمایشگاهی در حال حاضر 1.1 ثانیه به طور کامل شارژ، خازن خاص از دست دادن اندکی.
این نشان می دهد که، اگر در آینده در تلفن استفاده می شود، شارژ پاسخ 2 ساعت و 5 ثانیه به طور کامل ممکن است، با این حال، می گویند عالی، از تجاری واقعی نیز با چالش های بزرگ، دانشمندان نیاز به تلاش بیشتر و سرمایه گذاری برای رسیدن به.
متفاوت، شکوهمند گفت الکترود مثبت فضای فعلی از یک ظرفیت آسانسور بزرگ، ولتاژ خروجی و بار سطح، چگالی انرژی کافی قابل مقایسه با یک باتری لیتیوم یون وجود دارد، چگالی انرژی باید در آینده بر اساس حفظ چگالی توان بالا بهبود یافته است. علاوه بر این، الکترولیت مایع کلاسیک یونیورسال گرانتر است، اگر بتوانید الکترولیت های ارزان تر را پیدا کنید، چشم انداز کسب و کار باتری های یون های آلومینیومی گسترده تر خواهد بود.
