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鋁被認(rèn)為是有吸引力的電池材料,，但商業(yè)上可行的鋁電池尚未問世,。美國(guó)斯坦福大學(xué)一個(gè)華人為主的研究小組最近在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上刊登研究報(bào)告，介紹他們最新研發(fā)的鋁電池具有高效耐用,、可超快充電,、可燃性低、成本低等特點(diǎn),，可以成為常規(guī)電池的安全替代品,。
長(zhǎng)期以來，鋁電池研究沒有實(shí)質(zhì)突破的主要難題在于電池材料,。合適的負(fù)極材料和電解液材料是確保電池在經(jīng)過充電,、放電的反復(fù)周期后仍能運(yùn)行的關(guān)鍵。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,、斯坦福大學(xué)化學(xué)系華人教授戴宏杰說,，他們把石墨作為負(fù)極材料，試驗(yàn)確認(rèn)了幾種表現(xiàn)良好的石墨類材料,，并用一種相當(dāng)于鹽溶液的等離子液體作為電解液,，從而解決了鋁電池研究在材料上的瓶頸問題。
研究人員把采用鋁材料的正極、采用石墨材料的負(fù)極以及等離子電解液置于一個(gè)有聚合物涂層的鋁箔軟包內(nèi),，從而制成新的鋁電池,。戴宏杰說，他們開發(fā)的鋁離子電池可以充放電,，具有超快充電,、不易燃燒爆炸、可折疊,、材料成本低的突出優(yōu)點(diǎn),。他說：“這是開發(fā)可充電鋁電池方面的一個(gè)重大突破，因?yàn)橄惹翱沙潆婁X電池基本不存在,，尤其是具備這些性能的鋁電池,。”
研究人員表示,，由于等離子電解液不會(huì)燃燒,，鋁和石墨也不易燃燒，因此這種鋁電池非常安全,。研究報(bào)告顯示,，為測(cè)試鋁電池安全性，研究人員在電池上鉆孔,，電池沒有爆炸燃燒,，并仍能運(yùn)行一段時(shí)間。
除了高安全性,，采用新技術(shù)的鋁電池在性能方面也有重要突破,。比如，鋁電池只需1分鐘左右就完成超快充電,。在試驗(yàn)中,，鋁電池經(jīng)過7500多個(gè)充電、放電周期,，電容量并沒有損失,。相比之下，其他研究機(jī)構(gòu)的鋁電池在經(jīng)過約100個(gè)周期后通常無法再用,，而鋰電池也只能經(jīng)受約1000個(gè)周期,。此外，由于鋁和石墨屬于柔性材料,，使鋁電池可以彎曲,、折疊而不影響性能。
戴宏杰說,，他們研發(fā)的鋁電池可以替代易污染環(huán)境的堿性電池和有可燃風(fēng)險(xiǎn)的鋰離子電池,。未來這種鋁電池還可用于在電網(wǎng)中儲(chǔ)存可再生能源,，也可用于電動(dòng)汽車。不過,，目前的鋁電池技術(shù)還有待進(jìn)一步改進(jìn),，比如需要增加鋁電池的能量密度等。
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