铝离子电池与更大的存储容量发达

铝离子电池被视为一个可行的替代传统的电池,这依赖于有限,很难回收的基本元素,如锂。这是由于这样的事实:锂比铝更昂贵和更安全,这是地壳中最普遍的材料,和铝也容易回收。欧洲杯足球竞彩

然而,由于缺乏合适的电极材料,提供足够的存储容量,这种铝离子电池的发展仍处于起步阶段。欧洲杯足球竞彩

正极材料制成的一种有机氧化还原聚合物基于吩噻嗪现在已经由Birgit艾瑟博士教授领导的一个研究小组,乌尔姆大学的博士教授Ingo Krossing,安娜·菲舍尔博士和教授弗莱堡大学在附近的方向图德博土。

在实验中,铝电池的电极材料能够存储167毫安小时每克(mAh / g),这是一个破纪录的能量。因此,有机氧化还原聚合物优于石墨,这历来是利用在电池电极材料。研究结果发表在能源与环境科学欧洲杯线上买球。

电极材料插入复杂铝阴离子

在电池充电过程中,电极材料氧化,吸收复杂铝酸阴离子。在充电期间,两个[AlCl4]——阴离子可逆地插入到有机氧化还原聚合物聚(3-vinyl-N-methylphenothiazine)。

的科学家混合氯化铝离子液体氯化ethylmethylimidazolium使用它作为电解质。

铝电池的研究是一个令人兴奋的研究领域与未来能源存储系统潜力巨大。我们的重点在于发展新的有机redox-active材料表现出高绩效和可逆的属性。欧洲杯足球竞彩通过研究聚(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电极材料氧化还原过程。

附近、博士生,有机化学研究所二世和先进材料,乌尔姆大学欧洲杯足球竞彩

5000年之后充电周期10 C,电池保留88%的能力

在0.81和1.65伏势,保利(AlCl (3-vinyl-N-methylphenothiazine)存款₄阴离子和提供特定能力的167 mAh / g。相比之下,石墨作为电极材料在铝电池的放电容量为120 mAh / g。

电池的研究小组证明仍有88%的容量10 C,或者在6分钟的充电和放电率,甚至5000年之后充电周期。电池恢复到以前的容量较低C率,或更长的充放电时间。

以其高放电电压和特定的能力,以及其出色的能力保留在C率快,电极材料是一个重大进步发展的可充电电池,因此先进的铝和负担得起的能源存储解决方案。

主席Birgit埃塞尔有机化学,有机化学研究所二世和先进材料,乌尔姆大学欧洲杯足球竞彩

德意志Bundesstiftung客观世界,bwForCluster贾斯特斯2,伊娃的Mayr-Stihl-Stiftung(急变!),巴登-符腾堡州的土地(bwHCP)和德国研究基金会(DFG)为项目提供了资金(项目安培SPP 2248 -聚合物电池,城邦- EXC 2154,和livMatS - EXC 2193)。

期刊引用:

、G。et al。(2023)与双电子吩噻嗪高容量电池铝氧化还原聚合物作为正电极。能源与环境科学欧洲杯线上买球。doi: 10.1039 / D3EE00235G。

来源:https://uni-freiburg.de/en/