作者：成舸 曾欢欢 来源：科学网 www.sciencenet.cn 发布时间：2015/4/8 16:23:40

中美华人在世界上首次实现可充电铝离子液体电池

鲁兵安演示可快速充电、柔性、离子液体、二次铝电池。
 

以三维石墨为正极的铝电池材料形貌与性能表征。a）三维石墨；b）全电池的充放电曲线；c）电池的循环稳定性表征，循环7500次以后电池容量无衰减；d）电池的快速充电与慢速放电

伦敦时间4月6日，《自然》杂志在线发表了由中美两国华人科学家共同完成的一项突破进展《快速充放电铝离子电池》。《自然》评论认为，该研究成果在世界上首次实现了可充电铝离子液体电池。这有望为国际电池产业再次带来革命性变化。

据论文共同第一作者、湖南大学物理学院“80后”副教授鲁兵安介绍，常用的锂电池容量低、寿命短，且存在易自燃或爆炸等安全隐患，高容量和安全的可充电铝电池一直是科学界致力于研究的对现有电池的取代品。然而，由于铝电池正极材料极易被腐蚀和不能有效放电等问题，在过去30年中可充电铝电池始终处于概念阶段。

鲁兵安与美国斯坦福大学化学系戴宏杰课题组合作，改用石墨作为正极材料，用铝作为负极材料，并用一种相当于盐溶液的离子液体作为电解液，从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。

实验发现，用三维石墨作为电池正极材料，其优良的导电性能和巨大的比表面积可极大缩短电池的充电时间。过去在iphone等使用锂电池的手机上需要1个小时才能完成的充电量，在该铝电池上1分钟即可完成。实验还证明，铝电池循环7500次后，容量几乎没有衰减，远远超出普通锂电池的循环寿命。

据悉，目前该成果已在美国获得多项专利保护，并有数家知名企业致力于买断该专利。