浙大研發“超級電池” 可在-40℃環境下工作

近日，浙江大學高分子科學與工程系開發了一種新型鋁石墨烯電池，該電池不僅可以克服溫度等問題，還可以實現“充電5秒，通話2小時”，具有高效的充電性能。研究團隊成員告訴記者，這種新型電池的研發仍處于實驗室階段，要實現商業化量產還有很多技術問題需要克服，還有很長的路要走。每天充電10次也可以使用70年。新型鋁石墨烯電池的陽極是石墨烯膜，陰極是金屬鋁。只要將兩片薄膜串聯起來，就可以點亮一組LED燈。據研發團隊介紹，新型鋁石墨烯電池似乎取代了現有的鋰電池。鋰電池作為智能手機中應用最廣泛的電池，有許多難以解決的缺點。除了在低溫和高溫下性能不穩定外，鋰電池的壽命有限，使用一兩年后電池壽命往往會大大縮短。實驗室數據顯示，新型鋁石墨烯電池可以在-40℃至120℃的環境中工作。在-30℃的環境下，充放電性能可維持1000次，而在100℃的環境中，可實現4.5萬次的穩定循環。此外，新電池的靈活性導致其彎曲10000次，容量仍然可以保持。如果將一個充放電過程視為一個循環，那么新型鋁石墨烯電池在25萬次循環后仍能保持91%的性能。研究團隊估計，如果智能手機使用這種電池，即使每天充電10次，也可以使用近70年。12月15日，該團隊的研究成果發表在核心期刊《科學進展》上。它最多可以在1.1秒內充滿電。2015年，斯坦福大學戴洪杰課題組發表論文，提出利用熱解石墨泡沫制作電池陽極，可以開發出高性能鋁離子電池。在這一理論的啟發下，浙江大學的研發團隊開始開發新型電池。研發團隊成員高超教授表示，鋁作為地殼中含量最豐富的金屬元素，價格便宜、安全，是電池制備中理想的負極材料。然而，多年來，由于匹配陰極材料的出現延遲，鋁電池的整體性能難以發揮。石墨烯問世后，這個問題得到了解決。“這種鋁石墨烯‘超級’電池比其他電池具有更高的倍率性能和循環壽命。”高超說，電池的性能取決于電子和離子在正極和負極之間‘運行’的狀態。因此，電極材料應允許盡可能多的電子和離子“平穩運行”。根據出神入化的說法，雖然目前一些智能手機也有快速充電功能，但看起來電池很快就滿了，實際電池壽命并不長。在實驗室中，新電池可以充滿電長達1.1秒，能量損失很小。據高超介紹，這一數據表明，如果未來將新電池應用于手機，“充電5秒，通話2小時”可以成為現實。近日，浙江大學高分子科學與工程系開發了一種新型鋁石墨烯電池，該電池不僅可以克服溫度等問題，還可以實現“充電5秒，通話2小時”，具有高效的充電性能。研究團隊成員告訴記者，這種新型電池的研發仍處于實驗室階段，要實現商業化量產還有很多技術問題需要克服，還有很長的路要走。每天充電10次也可以使用70年。新型鋁石墨烯電池的陽極是石墨烯膜，陰極是金屬鋁。只要將兩片薄膜串聯起來，就可以點亮一組LED燈。據研發團隊介紹，新型鋁石墨烯電池似乎取代了現有的鋰電池。鋰電池作為智能手機中應用最廣泛的電池，有許多難以解決的缺點。除了在低溫和高溫下性能不穩定外，鋰電池的壽命有限，電池壽命往往很長……

使用一兩年后明顯減少。實驗室數據顯示，新型鋁石墨烯電池可以在-40℃至120℃的環境中工作。在-30℃的環境下，充放電性能可維持1000次，而在100℃的環境中，可實現4.5萬次的穩定循環。此外，新電池的靈活性導致其彎曲10000次，容量仍然可以保持。如果將一個充放電過程視為一個循環，那么新型鋁石墨烯電池在25萬次循環后仍能保持91%的性能。研究團隊估計，如果智能手機使用這種電池，即使每天充電10次，也可以使用近70年。12月15日，該團隊的研究成果發表在核心期刊《科學進展》上。它最多可以在1.1秒內充滿電。2015年，斯坦福大學戴洪杰課題組發表論文，提出利用熱解石墨泡沫制作電池陽極，可以開發出高性能鋁離子電池。在這一理論的啟發下，浙江大學的研發團隊開始開發新型電池。研發團隊成員高超教授表示，鋁作為地殼中含量最豐富的金屬元素，價格便宜、安全，是電池制備中理想的負極材料。然而，多年來，由于匹配陰極材料的出現延遲，鋁電池的整體性能難以發揮。石墨烯問世后，這個問題得到了解決。“這種鋁石墨烯‘超級’電池比其他電池具有更高的倍率性能和循環壽命。”高超說，電池的性能取決于電子和離子在正極和負極之間‘運行’的狀態。因此，電極材料應允許盡可能多的電子和離子“平穩運行”。根據出神入化的說法，雖然目前一些智能手機也有快速充電功能，但看起來電池很快就滿了，實際電池壽命并不長。在實驗室中，新電池可以充滿電長達1.1秒，能量損失很小。據高超介紹，這一數據表明，如果未來將新電池應用于手機，“充電5秒，通話2小時”可以成為現實。

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