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本文作者: 李雨晨 | 2017-12-24 09:18 |
雷鋒網(wǎng)消息,近日,浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超團(tuán)隊(duì)研制出的新型鋁-石墨烯電池。這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作,可謂既耐高溫,又抗嚴(yán)寒。在零下30攝氏度的環(huán)境中,這種新型電池能實(shí)現(xiàn)1000次充放電性能不減,而在100攝氏度的環(huán)境中,它能實(shí)現(xiàn)4.5萬次穩(wěn)定循環(huán)。這種新型電池是柔性的,將它彎折一萬次后,容量完全保持;而且,即使電芯暴露于火焰中也不會起火或爆炸。
經(jīng)過測試,石墨烯正極的比容量達(dá)到120mAh/g(毫安時每克),在25萬次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量;同時其倍率性能優(yōu)異,快速充電可1.1秒內(nèi)充滿電,仍具有111mAh/g的可逆比容量。
鋁-石墨烯電池點(diǎn)亮了印有"ZJU120"的LED燈串
雷鋒網(wǎng)了解到,相比于鋰電池,高超課題組研發(fā)的鋁-石墨烯電池展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢:一般電池隨著反復(fù)充放電,比電容量會不斷降低,這就是俗話說的‘不耐用’。但鋁-石墨烯電池在這一點(diǎn)上則表現(xiàn)優(yōu)異。如果把一次充電—放電作為一次循環(huán),這種電池經(jīng)歷25萬次循環(huán),比電容量仍高達(dá)91%,幾乎沒有損失。
雷鋒網(wǎng)了解到,如果智能手機(jī)用上這種電池,每天哪怕充電10次,也能用上近70年。“這種鋁—石墨烯‘超級’電池,倍率性能和循環(huán)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他電池,比超級電容器具有更高的能量密度,相當(dāng)?shù)谋堵市阅芎脱h(huán)壽命?!备叱f。這表明,未來如果用到手機(jī)上,充電5秒鐘通話2小時是完全可能的。
但是,高超說,距離真正商業(yè)化還面臨很大的挑戰(zhàn),需要更多科學(xué)家的努力和投入才能實(shí)現(xiàn)。
高超說,目前的正極比容量、輸出電壓及面負(fù)載量還有較大的提升空間,能量密度不足以與鋰離子電池相匹敵,今后還需在保持高功率密度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高能量密度。此外,目前經(jīng)典的離子液體電解質(zhì)價格較貴,如果可以找到更廉價的電解質(zhì),鋁離子電池的商業(yè)前景將更寬廣。
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