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DSN石墨片应用于锂离子电池

浏览数量: 1     作者: 本站编辑     发布时间: 2021-03-11      来源: 本站

世界上最早的国际科技期刊《NATURE》的LETTER版上有一篇学术论文,名为《一种超快可充电铝离子电池》。在学术论文中,大森的热解石墨片被用来进行电化学测量。

使用 4mg PG 箔(0.017mm,苏州大森电子材料)阴极和 90mg Al 箔(0.25mm,Alfa Aesar)阳极构造世伟洛克型电池(1/2 英寸直径)。

新型可充电电池系统的开发可以推动各种能源应用,从个人电子产品到电网存储1,2。可充电铝基电池具有低成本和低可燃性的可能性,以及可实现高容量的三电子氧化还原特性3。然而,过去 30 年的研究工作遇到了许多问题,例如阴极材料分解4、电池放电电压低(约 0.55 伏;参考文献 5)、无放电电压平台的电容行为(1.1–0.2 伏6 或 1.8–0.8 伏7)循环寿命不足(少于 100 次循环)且容量快速衰减(100 次循环期间衰减 26-85%)4-7。在这里,我们展示了一种具有高倍率能力的可充电铝电池,它使用铝金属阳极和三维石墨泡沫阴极。该电池使用不可燃的离子液体电解质,通过铝在阳极的电化学沉积和溶解,以及氯铝酸盐阴离子在石墨中的嵌入/脱嵌来工作。该电池表现出清晰的放电电压平台,接近 2V,比容量约为 70mAh g-1,库仑效率约为 98%。研究发现,该阴极能够实现快速阴离子扩散和嵌入,在电流密度为 4,000mAg-1(相当于 3,000Wkg-1)时提供约一分钟的充电时间,并能承受超过 7,500 次循环而不会出现容量衰减。

由于铝(Al)的低成本、低可燃性和三电子氧化还原特性,可充电铝基电池原则上可以提供成本效益、高容量和安全性,这将导致储能技术的实质性进步3, 8.然而,过去 30 年对可充电铝电池的研究未能与其他电池系统的研究相媲美。这是由于阴极材料崩解4、电池放电电压低(~ 0.55V;参考文献 5)、无放电电压平台的电容行为(1.1–0.2 V 或 1.8–0.8 V;分别是参考文献 6 和 7)等问题造成的。 ),以及循环寿命不足(<100 次循环)且容量快速衰减(100 次循环期间衰减 26-85%)4-7。在这里,我们报告了新型石墨阴极材料,可为铝电池提供前所未有的放电电压曲线、循环稳定性和倍率能力。

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