浙大研发“超级电池” 可在-40℃环境下工作

近日，浙江大学高分子科学与工程系开发了一种新型铝石墨烯电池，该电池不仅可以克服温度等问题，还可以实现“充电5秒，通话2小时”，具有高效的充电性能。研究团队成员告诉记者，这种新型电池的研发仍处于实验室阶段，要实现商业化量产还有很多技术问题需要克服，还有很长的路要走。每天充电10次也可以使用70年。新型铝石墨烯电池的阳极是石墨烯膜，阴极是金属铝。只要将两片薄膜串联起来，就可以点亮一组LED灯。据研发团队介绍，新型铝石墨烯电池似乎取代了现有的锂电池。锂电池作为智能手机中应用最广泛的电池，有许多难以解决的缺点。除了在低温和高温下性能不稳定外，锂电池的寿命有限，使用一两年后电池寿命往往会大大缩短。实验室数据显示，新型铝石墨烯电池可以在-40℃至120℃的环境中工作。在-30℃的环境下，充放电性能可维持1000次，而在100℃的环境中，可实现4.5万次的稳定循环。此外，新电池的灵活性导致其弯曲10000次，容量仍然可以保持。如果将一个充放电过程视为一个循环，那么新型铝石墨烯电池在25万次循环后仍能保持91%的性能。研究团队估计，如果智能手机使用这种电池，即使每天充电10次，也可以使用近70年。12月15日，该团队的研究成果发表在核心期刊《科学进展》上。它最多可以在1.1秒内充满电。2015年，斯坦福大学戴洪杰课题组发表论文，提出利用热解石墨泡沫制作电池阳极，可以开发出高性能铝离子电池。在这一理论的启发下，浙江大学的研发团队开始开发新型电池。研发团队成员高超教授表示，铝作为地壳中含量最丰富的金属元素，价格便宜、安全，是电池制备中理想的负极材料。然而，多年来，由于匹配阴极材料的出现延迟，铝电池的整体性能难以发挥。石墨烯问世后，这个问题得到了解决。“这种铝石墨烯‘超级’电池比其他电池具有更高的倍率性能和循环寿命。”高超说，电池的性能取决于电子和离子在正极和负极之间‘运行’的状态。因此，电极材料应允许尽可能多的电子和离子“平稳运行”。根据出神入化的说法，虽然目前一些智能手机也有快速充电功能，但看起来电池很快就满了，实际电池寿命并不长。在实验室中，新电池可以充满电长达1.1秒，能量损失很小。据高超介绍，这一数据表明，如果未来将新电池应用于手机，“充电5秒，通话2小时”可以成为现实。近日，浙江大学高分子科学与工程系开发了一种新型铝石墨烯电池，该电池不仅可以克服温度等问题，还可以实现“充电5秒，通话2小时”，具有高效的充电性能。研究团队成员告诉记者，这种新型电池的研发仍处于实验室阶段，要实现商业化量产还有很多技术问题需要克服，还有很长的路要走。每天充电10次也可以使用70年。新型铝石墨烯电池的阳极是石墨烯膜，阴极是金属铝。只要将两片薄膜串联起来，就可以点亮一组LED灯。据研发团队介绍，新型铝石墨烯电池似乎取代了现有的锂电池。锂电池作为智能手机中应用最广泛的电池，有许多难以解决的缺点。除了在低温和高温下性能不稳定外，锂电池的寿命有限，电池寿命往往很长……

使用一两年后明显减少。实验室数据显示，新型铝石墨烯电池可以在-40℃至120℃的环境中工作。在-30℃的环境下，充放电性能可维持1000次，而在100℃的环境中，可实现4.5万次的稳定循环。此外，新电池的灵活性导致其弯曲10000次，容量仍然可以保持。如果将一个充放电过程视为一个循环，那么新型铝石墨烯电池在25万次循环后仍能保持91%的性能。研究团队估计，如果智能手机使用这种电池，即使每天充电10次，也可以使用近70年。12月15日，该团队的研究成果发表在核心期刊《科学进展》上。它最多可以在1.1秒内充满电。2015年，斯坦福大学戴洪杰课题组发表论文，提出利用热解石墨泡沫制作电池阳极，可以开发出高性能铝离子电池。在这一理论的启发下，浙江大学的研发团队开始开发新型电池。研发团队成员高超教授表示，铝作为地壳中含量最丰富的金属元素，价格便宜、安全，是电池制备中理想的负极材料。然而，多年来，由于匹配阴极材料的出现延迟，铝电池的整体性能难以发挥。石墨烯问世后，这个问题得到了解决。“这种铝石墨烯‘超级’电池比其他电池具有更高的倍率性能和循环寿命。”高超说，电池的性能取决于电子和离子在正极和负极之间‘运行’的状态。因此，电极材料应允许尽可能多的电子和离子“平稳运行”。根据出神入化的说法，虽然目前一些智能手机也有快速充电功能，但看起来电池很快就满了，实际电池寿命并不长。在实验室中，新电池可以充满电长达1.1秒，能量损失很小。据高超介绍，这一数据表明，如果未来将新电池应用于手机，“充电5秒，通话2小时”可以成为现实。

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