鋁離子電池正極材料的研究進(jìn)展與展望 總結(jié)： 摘要: 鋁離子電池是一種以金屬鋁為負(fù)極，鋁基離子液體為電解質(zhì)的新型電化學(xué)儲能器件，具有負(fù)極容量高，安全性好及成本低等優(yōu)點(diǎn)。而目前鋁離子電池的發(fā)展主要受限于其正極性能，如容量低，循環(huán)性差等，這限制了其進(jìn)一步發(fā)展和未來的實(shí)際應(yīng)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(jìn)展和相關(guān)優(yōu)化方法。最后，對未來鋁離子電池正極材料的發(fā)展提出展望。 綱要： 而且由于電化學(xué)過程中半徑較大的離子脫嵌，導(dǎo)致正極材料出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞和體積膨脹的問題 [6]。后來，Reed和Menke對上述結(jié)果提出了質(zhì)疑，指出容量是由不銹鋼集電器的腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生的，而V2O5在這類系統(tǒng)中不具備電化學(xué)活性。直接將活性物質(zhì)長在集流體上，還能夠增強(qiáng)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(kuò)散路徑 [9]。碳正極材料在鋁離子電池中，具有循環(huán)穩(wěn)定性好，充放電倍率高，放電電壓高等特性。商用碳?xì)?，雖然能夠達(dá)到較高的工作電壓但是會發(fā)生結(jié)構(gòu)分解、體積膨脹和自放電的現(xiàn)象。同時(shí)，其倍率性能優(yōu)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(nèi)充滿電。總體而言，碳材料作為鋁電池正極，表現(xiàn)出極好的循環(huán)穩(wěn)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(jié)構(gòu)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(jī)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(zhì)溶解，溶劑處于臨界或超臨界狀態(tài)，反應(yīng)活性提高，加快反應(yīng)的進(jìn)行速度，使化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行生成產(chǎn)物。如Coleman等人將MoS2粉末置于添加表面活性劑的水溶液中，經(jīng)超聲、靜置、離心、干燥后制備出單層MoS2。 內(nèi)容： 1. 引言 21世紀(jì)人類面臨著能源和環(huán)境兩大挑戰(zhàn)，因此開發(fā)新一代高效清潔的可再生新能源是實(shí)現(xiàn)人類社會高效和可持續(xù)發(fā)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(xué)家轉(zhuǎn)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(diǎn)，引起了廣泛關(guān)注和研究 由于鋁離子電池正極材料的比容量遠(yuǎn)低于金屬鋁負(fù)極材料，因此，鋁離子電池的電化學(xué)性能主要受制于正極