DSN石墨片应用于锂离子电池

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。