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新型的石墨烯铝离子电池和石墨烯钠离子电池

科学家开发出一种新型的石墨烯铝离子电池。

其充电速度,比最好的锂离子电池快60倍,储能能力,是最佳铝基电池的3倍。也就是说,如果锂电池充电需要花1小时,有了这项技术后,充电只需花1分钟。

这其中的关键是石墨烯的特性。石墨烯和钻石一样硬、甚至更硬,韧性比钢更高,但重量仅为钢的二百分之一,它还是良好的热导体。

最重要的是,石墨烯是一种极佳的电导体,还能进行化学反应以形成新的化合物。此外,石墨烯资源丰富,因为它是从天然石墨中提取的。

设法让这种新型电池无需冷却,这将大大减轻其重量。目前的锂离子电池有约20%的重量来自它所需的复杂冷却系统。

迄今为止,使用石墨烯面临的问题是成本非常高,因为要获得它很困难。石墨烯有两种形式:粉末状,获取速度较快,价格还便宜,但质量要低得多;片状,纯度较高,用于制造石墨烯铝离子电池。

锂金属,造价比较昂贵,为了降成本,科学家选用钠离子做实验,钠离子是世界上最常见,最便宜的元素之一。

但是钠离子分子比较大,储存容量受限。

可以设计出适合钠的有序结构的石墨烯层离子,使其与石墨相当。

新型的石墨烯铝离子电池和石墨烯钠离子电池

在石墨烯层的一侧添加了一个分子间隔物。当这些层堆叠在一起时,分子在石墨烯片之间创造了更大的空间并提供了一个相互作用点,显著提高了容量,容量是标准石墨的能量容量的10倍。

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