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Wednesday 8 April 2015

国内学者成功研发"铝离子电池",革新了电池产业


湖南大学物理学院副教授鲁兵安等人成功研发出“铝离子电池”这种电池相较于目前广泛使用的锂离子电池,充电更快,电量更耐用,使用寿命更长,生产成本更低。 国际顶级学术刊物《Nature》于伦敦时间4月6日,在线发表了该项研究成果。《Nature》杂志认为,该研究成果首次实现了可充电铝离子液体电池, 可应用于现代各种电子设备从而改善人类的生活方式。专家预测,铝离子电池的面世,将对世界电池产业带来重大变革。目前该成果已经在美国获得了多项专利保 护,并有数家知名企业致力于买断该专利。目前普遍使用的锂离子电池容量低、寿命短,且存在高温、碰撞等条件下容易自燃或爆炸等巨大安全隐患。高容量和安全 的可充电铝电池一直是科学界致力于研究的现有电池的取代品,然而由于铝电池正极材料容易被腐蚀和不能有效的进行放电等问题,在过去30年中可充电铝电池始 终处于概念阶段。鲁兵安副教授等人用石墨作为正极材料,并用一种相当于盐溶液的离子液体作为电解液,从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。实验发现用 三维石墨作为电池正极材料,由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积,能够极大的缩短电池的充电时间。过去在iPhone等使用锂电池的手机上需要1 个小时才能完成的充电量,在该铝电池上1分钟即可完成。今后,铝电池充电1小时,手机使用3、4天不再是假想。同时,铝电池寿命更长。实验证明,铝电池循 环7500次后,容量几乎没有衰减。而普通锂电池的循环寿命一般为300次。除了安全、寿命长、快速充电,慢速放电等优点,相较于锂电池,铝电池生产成本将 更低,还有电解产生的离子液体无毒等环保优势。今后,铝电池不仅可以使用在如今通用的手机等小家电上,还将在电动汽车等容易产生剧烈碰撞与高温地方取代目前的电池。