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几秒充满电:浙大研制成功全天候超快长循环铝-石墨烯电池
2017月12月23日 发布 分类:技术前沿 点击量:729
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近日,浙江大学高超团队研制出新型铝-石墨烯电池,短短几秒便可充电完成,循环充放25万次后依然电力十足,并展现出耐热、抗冻,反复弯折不影响性能等优异特性,显示出广泛的应用前景,相关论文日前发表于国际著名期刊《科学进展》。

 

铝离子电池是一种优秀的新型电池,其实用化的关键是找到合适的正极材料。浙大高分子系高超教授课题组选择石墨烯这一神奇材料,以创新工艺制备成独特的石墨烯膜作为正极材料,大大提升了铝离子电池的整体性能。经过测试,石墨烯正极的比容量达到120mAh/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111mAh/g的可逆比容量。

 

课题组的硕士生徐晗彦解释,“比容量”和“倍率”是两个评判电池性能的关键指标。其中,比容量可以理解为单位质量或单位体积电池的电量。比容量越大,储电量越高。而倍率则代表快速和正常两种充电模式下电量的差异。一般说来,快速充电充满状态下的电量要低于正常充电模式下充满的电量,两个数值越接近,就说明电池的倍率性能越好。

 

-石墨烯电池还有一些当前其他电池无可匹敌的特性。低温至零下40℃,铝-石墨烯电池仍能稳定充放电1000次,高温至100℃,稳定充放电45000次,即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。这一宽温度使用范围为将来铝离子电池在极端温度条件下的使用打下了基础。这种电池还有很好的柔性,在10000次弯折后容量完全保持,展现出在可穿戴柔性电子器件中的应用潜力。

 

“这种铝-石墨烯‘超级’电池,倍率性能和循环寿命远远超过其他电池,比超级电容器具有更高的能量密度,相当的倍率性能和循环寿命。”高超说。但他也坦言,这离真正商业化还有很大的挑战,还需要更多科学家的努力和投入才能实现。

 

来源:中国科技网

中金在线


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