近日,美國斯坦福大學(xué)研究員開發(fā)出一種高性能的鋁電池,這種電池的優(yōu)點(diǎn)是可快速充電,一分鐘就能充滿電;使用壽命長,可充放電7500次;還有就是成本低廉和足夠安全,可取代現(xiàn)今廣泛使用的鋰離子電池。
“目前廣泛使用的堿性電池會對環(huán)境造成一定污染,而鋰電池在某些環(huán)境中會引起爆炸。我們已經(jīng)成功研發(fā)出一種充電式鋁電池,可代替以上兩種電池。這種鋁電池就算你把它敲破也不會起火?!彼固垢4髮W(xué)教授Hongjie Dai表示。
鋁電池帶有兩個電極:由鋁離子組成帶負(fù)電荷的陽極和陰極?!叭藗冊?jīng)嘗試使用不同的物質(zhì)來做電池陰極。但我們偶爾發(fā)現(xiàn),石墨是一個很好的解決辦法,而構(gòu)成石墨的基本物質(zhì)是碳。我們嘗試了幾種不同類型的石墨材質(zhì),結(jié)果都不錯?!?/p>
在測試中,斯坦福大學(xué)研究員在電池中使用了石墨陰極和鋁陽極,并在柔性聚合物加入了離子液體電解質(zhì)(ionic liquid electrolyte)。電解質(zhì)實際上就是鹽,在常溫環(huán)境下以液態(tài)方式存在,所以非常安全?!把芯繂TMing Gong表示。
“鋁電池的另一個優(yōu)點(diǎn)是可彎曲性,將可以將其大幅度地折疊、彎曲而對它毫無影響,因此可廣泛應(yīng)用到柔性電子設(shè)備中,并且比鋰電池成本低廉。”Gong表示。
以往其他研究人員開發(fā)的鋁電池只能充放電100次左右。而他們研發(fā)的鋁電池可以循環(huán)充放電7500次,且電池容量不會降低。Dai 表示:“這是全球首款達(dá)到充放電1000次以上的快速充電鋁電池,充電時間僅需1分鐘。同時,夠取代傳統(tǒng)的堿性電池,鋁電池技術(shù)也是一個很好的環(huán)保解決方案。鋁電池電壓只有鋰電池的一半,但可以通過改進(jìn)電池陰極材質(zhì)來提升電壓和電池通量。還有就是成本低廉、安全、柔軟、使用壽命長?!?/p>