近日，浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)研制出新型鋁-石墨烯電池，短短幾秒便可充電完成，循環(huán)充放25萬(wàn)次后依然電力十足，并展現(xiàn)出耐熱、抗凍，反復(fù)彎折不影響性能等優(yōu)異特性，顯示出廣泛的應(yīng)用前景，相關(guān)論文日前發(fā)表于國(guó)際著名期刊《科學(xué)進(jìn)展》。

鋁離子電池是一種優(yōu)秀的新型電池，其實(shí)用化的關(guān)鍵是找到合適的正極材料。浙大高分子系高超教授課題組選擇石墨烯這一神奇材料，以創(chuàng)新工藝制備成獨(dú)特的石墨烯膜作為正極材料，大大提升了鋁離子電池的整體性能。經(jīng)過(guò)測(cè)試，石墨烯正極的比容量達(dá)到120mAh/g(毫安時(shí)每克)，在25萬(wàn)次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量；同時(shí)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。

課題組的碩士生徐晗彥解釋，“比容量”和“倍率”是兩個(gè)評(píng)判電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)。其中，比容量可以理解為單位質(zhì)量或單位體積電池的電量。比容量越大，儲(chǔ)電量越高。而倍率則代表快速和正常兩種充電模式下電量的差異。一般說(shuō)來(lái)，快速充電充滿狀態(tài)下的電量要低于正常充電模式下充滿的電量，兩個(gè)數(shù)值越接近，就說(shuō)明電池的倍率性能越好。

鋁-石墨烯電池還有一些當(dāng)前其他電池?zé)o可匹敵的特性。低溫至零下40℃，鋁-石墨烯電池仍能穩(wěn)定充放電1000次，高溫至100℃，穩(wěn)定充放電45000次，即使電芯暴露于火焰中也不會(huì)起火或爆炸。這一寬溫度使用范圍為將來(lái)鋁離子電池在極端溫度條件下的使用打下了基礎(chǔ)。這種電池還有很好的柔性，在10000次彎折后容量完全保持，展現(xiàn)出在可穿戴柔性電子器件中的應(yīng)用潛力。

“這種鋁-石墨烯‘超級(jí)’電池，倍率性能和循環(huán)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他電池，比超級(jí)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。”高超說(shuō)。但他也坦言，這離真正商業(yè)化還有很大的挑戰(zhàn)，還需要更多科學(xué)家的努力和投入才能實(shí)現(xiàn)。

來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng)

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