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鋁離子電池正極材料的研究進展與展望

1347   編輯：中冶有色網   來源：譚 斌*, 凍瑞嵐, 彭 浩, 曾 悅, 晁自勝*  
2024-04-25 16:10:43
鋁離子電池正極材料的研究進展與展望 總結： 摘要: 鋁離子電池是一種以金屬鋁為負極，鋁基離子液體為電解質的新型電化學儲能器件，具有負極容量高，安全性好及成本低等優點。而目前鋁離子電池的發展主要受限于其正極性能，如容量低，循環性差等，這限制了其進一步發展和未來的實際應用。因此尋找合適的鋁離子電池正極材料，特別是性能相對突出的正極材料，是目前鋁電池研究方向的重中之重。本文綜述了近年來鋁電池正極材料的研究進展和相關優化方法。最后，對未來鋁離子電池正極材料的發展提出展望。 綱要： 而且由于電化學過程中半徑較大的離子脫嵌，導致正極材料出現結構破壞和體積膨脹的問題 [6]。后來，Reed和Menke對上述結果提出了質疑，指出容量是由不銹鋼集電器的腐蝕反應產生的，而V2O5在這類系統中不具備電化學活性。直接將活性物質長在集流體上，還能夠增強兩者之間的電接觸，降低界面電阻，為Al3+離子提供了快速的擴散路徑 [9]。碳正極材料在鋁離子電池中，具有循環穩定性好，充放電倍率高，放電電壓高等特性。商用碳氈，雖然能夠達到較高的工作電壓但是會發生結構分解、體積膨脹和自放電的現象。同時，其倍率性能優異，在沒有降低比容量的條件下，可承受50 A/g的充電電流密度，即7.2 s內充滿電?？傮w而言，碳材料作為鋁電池正極，表現出極好的循環穩定性和倍率性能以及相對較高的功率密度。有效地避免了層狀過渡金屬硫化物在充放電過程中體積變化帶來的對電極結構的破壞。水熱法：水熱法是利用在高溫高壓的水溶液或者水與有機物的混合物為溶劑，使那些原本在常溫大氣條件下不溶或難溶的物質溶解，溶劑處于臨界或超臨界狀態，反應活性提高，加快反應的進行速度，使化學反應得以進行生成產物。如Coleman等人將MoS2粉末置于添加表面活性劑的水溶液中，經超聲、靜置、離心、干燥后制備出單層MoS2。 內容： 1. 引言 21世紀人類面臨著能源和環境兩大挑戰，因此開發新一代高效清潔的可再生新能源是實現人類社會高效和可持續發展的必然要求 由于鋰電池的鋰資源稀缺，以及高成本和安全性等問題，因此科學家轉向其它二次電池的研究 鋁離子電池具有理論能量密度高(8046 mAh/cm3)，儲量廣泛，成本低廉，安全可靠的特點，引起了廣泛關注和研究 由于鋁離子電池正極材料的比容量遠低于金屬鋁負極材料，因此，鋁離子電池的電化學性能主要受制于正極
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鋁離子電池 正極材料
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