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铝离子电池正极材料的研究进展与展望

1288 编辑：中冶有色网来源：谭斌*, 冻瑞岚, 彭浩, 曾悦, 晁自胜*

2024-04-25 16:10:43

铝离子电池正极材料的研究进展与展望总结：摘要: 铝离子电池是一种以金属铝为负极，铝基离子液体为电解质的新型电化学储能器件，具有负极容量高，安全性好及成本低等优点。而目前铝离子电池的发展主要受限于其正极性能，如容量低，循环性差等，这限制了其进一步发展和未来的实际应用。因此寻找合适的铝离子电池正极材料，特别是性能相对突出的正极材料，是目前铝电池研究方向的重中之重。本文综述了近年来铝电池正极材料的研究进展和相关优化方法。最后，对未来铝离子电池正极材料的发展提出展望。纲要：而且由于电化学过程中半径较大的离子脱嵌，导致正极材料出现结构破坏和体积膨胀的问题 [6]。后来，Reed和Menke对上述结果提出了质疑，指出容量是由不锈钢集电器的腐蚀反应产生的，而V2O5在这类系统中不具备电化学活性。直接将活性物质长在集流体上，还能够增强两者之间的电接触，降低界面电阻，为Al3+离子提供了快速的扩散路径 [9]。碳正极材料在铝离子电池中，具有循环稳定性好，充放电倍率高，放电电压高等特性。商用碳毡，虽然能够达到较高的工作电压但是会发生结构分解、体积膨胀和自放电的现象。同时，其倍率性能优异，在没有降低比容量的条件下，可承受50 A/g的充电电流密度，即7.2 s内充满电。总体而言，碳材料作为铝电池正极，表现出极好的循环稳定性和倍率性能以及相对较高的功率密度。有效地避免了层状过渡金属硫化物在充放电过程中体积变化带来的对电极结构的破坏。水热法：水热法是利用在高温高压的水溶液或者水与有机物的混合物为溶剂，使那些原本在常温大气条件下不溶或难溶的物质溶解，溶剂处于临界或超临界状态，反应活性提高，加快反应的进行速度，使化学反应得以进行生成产物。如Coleman等人将MoS2粉末置于添加表面活性剂的水溶液中，经超声、静置、离心、干燥后制备出单层MoS2。内容： 1. 引言 21世纪人类面临着能源和环境两大挑战，因此开发新一代高效清洁的可再生新能源是实现人类社会高效和可持续发展的必然要求由于锂电池的锂资源稀缺，以及高成本和安全性等问题，因此科学家转向其它二次电池的研究铝离子电池具有理论能量密度高(8046 mAh/cm3)，储量广泛，成本低廉，安全可靠的特点，引起了广泛关注和研究由于铝离子电池正极材料的比容量远低于金属铝负极材料，因此，铝离子电池的电化学性能主要受制于正极

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