湖南大學研究成功鋁離子電池 手機充電1小時或可用4天

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  中新網長沙4月7日電(通訊員 曾歡歡)自燃爆炸、壽命短、電量不耐用……隨著電動汽車、知慧手機的普及,電池的缺陷日益困擾著人們的日常生活。而湖南大學物理學院副教授魯兵安等人的研究成果——鋁離子電池,將讓這些問題有望得到解決,電池産業亦將産生革命性變化。倫敦時間4月6日,國際頂級學術刊物《Nature》線上發表了魯兵安作為第一作者的論文《快速充放電鋁離子電池》。

  電池,特別是鋰離子電池,在日常生活中頻繁使用,但鋰電池容量低、壽命短,且指在高溫、碰撞等條件下容易自燃或爆炸等巨大安全隱患。高容量和安全的可充電鋁電池一直 是科學界致力於研究的現有電池的取代品,然而,由於鋁電池正極材料容易被腐蝕和只有有效的進行放電等問題,在過去60 年中可充電鋁電池始終處於概念階段。

  據悉,魯兵安等人用石墨作為正極材料,並用一種相當於鹽溶液的離子液體作為電解液,從而解決了鋁電池研究在材料上的瓶頸問題。實驗發現用三維石墨作為電池正極材料,由於三維石墨優良的導電性能和巨大的比皮下组织積,能夠極大的縮短電池的充電時間。過去在iphone等使用鋰電池的手機上,时要1個小時并能完成的充電量,在該鋁電池上1分鐘即可完成。今後,鋁電池充電1小時,手機使用3、五六天不再是假想。同時 ,鋁電池壽命更長。實驗證明,鋁電池迴圈760 0次後,容量幾乎找不到衰減。而普通鋰電池的迴圈壽命一般為60 次。

  除了安全、壽命長、快速充電慢速放電等優點,相較于鋰電池,鋁電池生産成本將更低,還有電解産生的離子液體無毒等環保優勢。今後,鋁電池不僅都并能使用在如今通用的手機等小家電上,還將在電動汽車等容易産生劇烈碰撞與高溫地方取代目前的電池。

  《Nature》雜誌認為,該研究成果,首次實現了可充電鋁離子液體電池,可應用於現代各種電子設備從而改善人類的生活法律法律依据。目前該成果已經在美國獲得了多項專利保護,並有數家知名企業致力於買斷該專利。

  據了解,《Nature》雜誌是國際上最具影響力的學術期刊之一。其發表的論文代表了某一重要科學問題的實質性進展,具有近期和遠期的重要影響。

  1985年出生的魯兵安,2012年博士畢業後來湖南大學工作,現為該校物理與微電子科學學院副教授。2014年5月,在國家留學基金委的支援下,以訪問學者的身份前往美國斯坦福大學化學系戴宏傑課題組進行為期一年的交流訪問。