Recientemente, el equipo del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Polímeros de la Universidad de Zhejiang desarrolló una nueva batería de grafeno de aluminio. Esta batería puede ser de menos 40 grados Celsius a 120 grados Celsius y se puede describir como alta temperatura y anticongelante. Ambiente de 30 grados Celsius, esta nueva batería puede lograr un rendimiento de 1000 cargas y descargas disminuido, y en el entorno de 100 grados Celsius, puede alcanzar 4,5 millones de ciclos de estabilidad.
La nueva batería es flexible y conserva toda su capacidad después de doblarse 10.000 veces, y no se dispara o explota incluso cuando está expuesta a las llamas.
15 de diciembre, Documentos relacionados Ultrafast All-Climate Batería de grafeno de aluminio con ciclo de vida de un cuarto de millón Publicado en Science Advances, el primer autor del equipo Dr. Chen Hao.
La batería no se quema a altas temperaturas
Baterías "longevidad" resistentes al calor, resistentes a la congelación y al calor
Pedazo brillante película de brillo metálico de color gris oscuro, el equipo es el último desarrollo de grafeno - el electrodo positivo, que es de aluminio fina película de grafeno, el electrodo negativo es de aluminio con dos baterías conectadas en serie, un grupo de los LED puede ser iluminado. . lámpara probado, el grafeno capacidad específica electrodo positivo 120mAh / g (mAh por gramo), después de 250.000 ciclos de carga y descarga pueden mantener la capacidad 91%; la misma es excelente en rendimiento de velocidad, la carga rápida puede ser 1,1 segundos Totalmente cargada, todavía tiene una capacidad reversible de 111mAh / g.
La batería de aluminio y grafeno iluminó la cadena LED impresa con 'ZJU120'
En comparación con las baterías de litio, el equipo de investigación avanzado desarrolló una batería de aluminio y grafeno que presenta ventajas obvias: con la carga y descarga repetidas de la batería, la capacidad específica seguirá disminuyendo, como dice el refrán, "no duradera".
Pero esta pieza de aluminio se ve bien - la batería de grafeno se destaca en este punto: si un ciclo de carga y descarga, esta batería ha experimentado 25 millones de ciclos, la capacidad específica sigue siendo tan alta como 91% Casi no hay pérdida.
Si usa esta batería de teléfono inteligente, incluso si la carga 10 veces al día, se puede utilizar durante casi 70 años.
"Esta batería 'súper' de aluminio-grafeno tiene un rendimiento de frecuencia mucho más alto y una vida útil más larga que otras baterías, ofreciendo una mayor densidad de energía, rendimiento de tasa comparable y vida útil de ciclo que los supercondensadores".
El sistema de baterías de aluminio dio un gran paso
El aluminio es el metal más abundante en la corteza terrestre y es económico y seguro, lo que lo convierte en un material ideal para la producción de baterías, pero a lo largo de los años el rendimiento general de las células de aluminio no ha sido tan bueno como las baterías de iones de litio y los supercondensadores. Diseñar un material de cátodo que funcione bien con aluminio y funcione de manera eficiente puede ofrecer un excelente rendimiento electroquímico.
2015, el grupo de investigación Dai Hongjie en la Universidad de Stanford, publicado en Nature el trabajo revista, el uso de alta temperatura espuma de grafito pirolítico para hacer positivo, la primera vez superior a la capacidad disponible y ciclo largo de las baterías de iones de aluminio. Inspirado por el grupo de investigación excelente, tratan de utilizar grafito Película de olefina para producir un electrodo de batería de aluminio.
Después de un año y medio de la exploración y la acumulación, excelente equipo propuesto 'tres tercer año consecutivo' diseñar principio material grafeno ánodo.
Principios de diseño 'Tres altos y tres consecutivos'
"El rendimiento de una batería depende críticamente de cómo los electrones e iones 'corren' entre los electrodos positivo y negativo". Superb dice que el material del electrodo debe permitir que tantos electrones e iones fluyan libremente o que se registren rápidamente. 'Tres altos' se refiere a la alta calidad, alta orientación, alta porosidad de la microestructura, 'Tres continuos' se refiere a una estructura macroscópica con una red conductiva continua y canales de transporte de iones continuos Y canalización iónica continua.
Este principio de diseño hace que el rendimiento de la batería de aluminio y grafeno sea un gran paso adelante antes de que la capacidad específica de las baterías de aluminio haya rondado los 60mAh / g, los tiempos de carga y descarga repetidos pueden ser menores que miles de veces.
La comercialización todavía desafía
"Ahora algunos teléfonos inteligentes también tienen una función de carga rápida, parece que la batería está llena pronto, la vida real de la batería no es larga." Súper dijo, y esta nueva batería ahora los datos de laboratorio es 1.1 segundos se pueden cargar por completo, que la capacidad Ligera pérdida
Esto muestra que, en el futuro, si usa un teléfono celular, será posible cargar una llamada de 5 segundos durante 2 horas, pero la comercialización real lo expone a un gran desafío y requiere más trabajo e inversión por parte de más científicos.
Excelente dicho electrodo positivo espacio actual de la que hay una gran superficie capacidad de elevación, la tensión de salida y la carga, insuficiente densidad de energía comparable con una batería de iones de litio, la densidad de energía debe ser mejorado en el futuro sobre la base de mantener una alta densidad de potencia. Además, la corriente clásica electrolito líquido iónico caro, si se puede encontrar más barato electrolito, las perspectivas de negocio de baterías de iones de aluminio serán más amplio.
