一组研究人员乌尔姆大学和弗莱堡大学已经开发出一种正极材料制成的一种有机氧化还原聚合物基于吩噻嗪铝离子电池帮助增强其存储容量。

鉴于铝是地壳中含量最丰富的金属及其回收相比,更容易使用的主要锂,实验目标开发新有机redox-active材料表明高性能和可逆的属性。

教授Gauthier瑞士思德利公司为首,由教授Birgit艾瑟乌尔姆大学的教授和Ingo Krossing连同安娜·费雪弗莱堡大学的教授,研究人员使用的新redox-electrode材料,实现了存储容量167毫安小时每克(mAh / g)在铝离子电池。

的存储容量达到科学家超过石墨的能力,这在很大程度上是作为锂离子电池的电极材料,其中,。

发表在《科学》杂志上能源与环境科学工作表明,铝的更高容量的8040 mAh厘米−3作为负极材料超过了锂的容量,即。,2046 mAh厘米−3。

研究人员发现,与锂相比,铝的反向剥离方法有助于避免树突通常随时间降低电池。

此外,离子液体电解质目前用于铝离子电池是不易燃的,使充电铝离子电池潜在的存储设备。

方法

唯一的挑战,提出了铝电池的广泛使用的一个障碍是开发合适的正极材料,帮助维持一个增强的存储容量。

为此,研究者氧化redox-polymer保利(3-vinyl-N-methylphenothiazine)材料在电池充电和电池可逆地插入两个铝氯离子。离子液体氯化乙基methylimidazolium和添加氯化铝作为电解质。

“通过研究聚(3-vinyl-N-methylphenothiazine)的氧化还原性质chloroaluminate-based离子液体,我们取得了重大突破,首次展示了一个可逆两电子phenothiazine-based电极材料的氧化还原过程,”瑞士思德利公司教授解释道。

整合后的离子沉积吩噻嗪帮助达到167 mAh / g的能源存储容量的电池保留88%的能力即使5000充电周期在10摄氏度,即。必威体育app官网下载在6分钟的充电和放电率,每个研究者的观察。

艾瑟教授说,“以其较高的放电电压和特定的能力,以及其出色的能力保留在快速C率、电极材料代表了发展中一个主要的进步可充电电池铝,因此先进的和负担得起的能源存储解决方案”。必威体育app官网下载

在类似的研究中,麻省理工学院的研究人员发达一个新的电池由铝和硫,两个nature-abundant和实惠的材料。

卡尔斯鲁厄理工学院最近的一项研究显示固体电解质界面的形成,这对锂离子电池的功能是至关重要的,通过聚合发生的解决方案,而不是直接在电极。