2018年才刚刚开始，中国浙江大学科研团队就传来了重大的喜讯：浙江大学高分子科学与工程学系高超团队正式宣布，一种新型铝-石墨烯电池诞生了。
左图：电池在冰盐浴中工作 右图：电池在高温下不燃烧
该电池的正极为石墨烯薄膜，负极为金属铝。该电池在1.1秒钟内就可以完成充电。不仅仅如此，其还具备着让人惊叹的强悍性能。
使用寿命长：它在25万次充放电循环后依旧可以保持91%的容量。也就说，该电池在每天平均充电十次的情况下，也能使用到70年。
刚柔并存：这种新型电池，在-45℃的情况下，也能正常工作；即便是被你弯折一万次，其容量也完全保持；而且，就算你把电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。
消息一经公布立刻引起了媒体的高度注意，人民日报、中央电视台等各大媒体纷纷报道。
一片片泛着金属光泽的深灰色薄膜，就是团队最新研发的石墨烯—铝电池。它的正极是石墨烯薄膜，负极是金属铝。把两片电池串联在一起，就能点亮一组LED灯。经过测试，石墨烯正极的比容量达到120 mAh/g（毫安时每克），在25万次充放电循环后仍能保持91%的容量；同时其倍率性能优异，快速充电可1.1秒内充满电，仍具有111 mAh/g的可逆比容量。
铝-石墨烯电池点亮了印有"ZJU120"的LED灯串
铝是地壳中含量最丰富的金属元素，廉价安全，在电池制备中是一种理想的负极材料。但是多年来，铝电池的整体性能仍然比不上锂离子电池和超级电容器。关键问题是要设计出能与铝匹配、高效工作的正极材料，才能真正发挥出色的电化学性能。
经过一年半摸索和积累，高超团队提出了石墨烯正极材料的“三高三连续”设计原则。“三高”指微观结构的高质量、高取向、高孔道率；“三连续”指宏观结构上有连续的导电网络、连续的离子传输通道和连续的离子嵌层通道。
这一设计原则让铝-石墨烯电池的性能向前迈出一大步。之前，铝电池的比容量一直在60 mAh/g左右徘徊，可反复充放电次数也在数千次以内。
“现在一些智能手机也有快充功能，看似电池很快充满了，实际续航时间并不长。”高超说，而这种新型电池现在的实验室数据是1.1秒就能充满电，比电容量损失轻微。
这表明，未来如果用到手机上，充电5秒钟通话2小时是完全可能的。但是，高超说，距离真正商业化还面临很大的挑战，需要更多科学家的努力和投入才能实现。
转载请注明出处。
相关文章
热门资讯
精彩导读
关注我们
