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湖南大学教授研发铝离子电池 手机充电1小时可用3.4天[3P]

[size=16px]自燃爆炸、寿命短、电量不耐用……随着电动汽车、智能手机的普及，电池的缺陷日益困扰着人们的日常生活。如今，随着物理学院副教授鲁兵安等人的研究成果 ——铝离子电池面世，这些问题都有望得到解决，电池产业亦将产生革命性变化。伦敦时间4月6日，国际顶级学术刊物《Nature》在线发表了鲁兵安等作为 第一作者的论文《快速充放电铝离子电池》。这标志着我校在《Nature》发文实现零的突破。
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[size=16px]电池，特别是锂离子电池，在日常生活中频繁使用，但锂电池容量低、寿命短，且存在高温、碰撞等条件下容易自燃或爆炸等巨大安全隐患。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现有电池的取代品，然而由于铝电池正极材料容易被腐蚀和不能有效的进行放电等问题，在过去30年中可充电铝电池始终处于概念阶段。
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[align=center]可快速充电、柔性、离子液体、二次铝电池成功研发[/align]
鲁兵安副教授等人用石墨作为正极材料，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，由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积，能够极大的缩短电池的充电时间。过去在[color=#003366]iPhone[/color]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。今后，铝电池充电1小时，手机使用3、4天不再是假想。同时，铝电池寿命更长。实验证明，铝电池循环7500次后，容量几乎没有衰减。而普通锂电池的循环寿命一般为300次。
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[align=center]以三维石墨为正极的铝电池材料形貌与性能表征[/align]
除了安全、寿命长、快速充电慢速放电等优点，相较于锂电池，铝电池生产成本将更低，还有电解产生的离子液体无毒等环保优势。今后，铝电池不仅可以使用在如今通用的手机等小家电上，还将在电动汽车等容易产生剧烈碰撞与高温地方取代目前的电池。
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[align=center]鲁兵安演示可快速充电、柔性、离子液体、二次铝电池[/align]
在世界能源发展的趋势从发展新能源转向能源储备的今天，《Nature》杂志认为该研究成果，首次实现了可充电铝离子液体电池，可应用于现代各种电子设备从而改善人类的生活方式。目前该成果已经在美国获得了多项专利保护，并有数家知名企业致力于买断该专利。
据了解，《Nature》杂志是国际上最具影响力的学术期刊之一。其发表的论文代表了某一重要科学问题的实质性进展,具有近期和远期的重要影响。
1985年出生的鲁兵安，2012年博士毕业后来校工作，现为湖南大学物理与微电子科学学院副教授。2014年5月，在国家留学基金委的支持下，以访问学者的身份前往美国斯坦福大学化学系戴宏杰课题组进行为期一年的交流访问。
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我很支持国家的科研成果，不过我更关心我们什么时候可以享受到产品！电池现在是国际普遍关注的重大课题，清洁能源的发展程度基本就是依赖于电池的容量！期待尽快商用吧

这么好的东西什么时候能普及啊，希望有生之年能见识一下

到底怎么回事？

科学家研究成功铝离子电池 手机1分钟可充满电
2015年04月07日 23:06
来源：新华网
新华网旧金山4月6日电（记者马丹）铝被认为是有吸引力的电池材料，但商业上可行的铝电池尚未问世。美国斯坦福大学一个华人为主的研究小组6日在《自然》杂志网络版刊登研究报告，介绍他们最新研发的铝电池具有高效耐用、可超快充电、可燃性低、成本低等特点，可以成为常规电池的安全替代品。

长期以来，铝电池研究没有实质突破的主要难题在于电池材料。合适的负极材料和电解液材料是确保电池在经过充电、放电的反复周期后仍能运行的关键。研究团队负责人、斯坦福大学化学系华人教授戴宏杰对新华社记者说，他们把石墨作为负极材料，试验确认了几种表现良好的石墨类材料，并用一种相当于盐溶液的等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。

研究人员把采用铝材料的正极、采用石墨材料的负极以及等离子电解液置于一个有聚合物涂层的铝箔软包内，从而制成新的铝电池。戴宏杰说，他们开发的铝离子电池可以充放电，具有超快充电、不易燃烧爆炸、可折叠、材料成本低的突出优点。他说：“这是开发可充电铝电池方面的一个重大突破，因为先前可充电铝电池基本不存在，尤其是具备这些性能的铝电池。”

研究人员表示，由于等离子电解液不会燃烧，铝和石墨也不易燃烧，因此这种铝电池非常安全。研究报告显示，为测试铝电池安全性，研究人员在电池上钻孔，电池没有爆炸燃烧，并仍能运行一段时间。

除了高安全性，采用新技术的铝电池在性能方面也有重要突破。比如，铝电池只需1分钟左右就完成超快充电。在试验中，铝电池经过7500多个充电、放电周期，电容量并没有损失。相比之下，其他研究机构的铝电池在经过约100个周期后通常无法再用，而锂电池也只能经受约1000个周期。此外，由于铝和石墨属于柔性材料，使铝电池可以弯曲、折叠而不影响性能。


（据中国新闻网报道：研究人员用石墨作为正极材料，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，由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积，能够极大的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。今后，铝电池充电1小时，手机使用3、4天不再是假想。同时，铝电池寿命更长。实验证明，铝电池循环7500次后，容量几乎没有衰减。而普通锂电池的循环寿命一般为300次。）

戴宏杰说，他们研发的铝电池可以替代易污染环境的碱性电池和有可燃风险的锂离子电池。未来这种铝电池还可用于在电网中储存可再生能源，也可用于电动汽车。不过，目前的铝电池技术还有待进一步改进，比如需要增加铝电池的能量密度等。

[[i] 本帖最后由 魔 于 2015-4-10 11:43 编辑 [/i]]

清洁能源是将来的必然趋势，既环保又安全的铝离子电池不知道什么时候能走进寻常百姓，相信当今科技突飞猛进的趋势，期待这一天早日到来

看起来这个电池的体积暂时还不理想，如果这个能产业化那就非常厉害了，如果电动汽车的充电时间能接近传统汽车的加油时间那么即使续航里程稍短也是没有问题的，其实电动机比内燃机的优势多好多了，变速更容易输出可控，传动结构也更加简单。瓶颈主要还是在电池的充电时间上。

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我觉得从实验室到市场还是有一大段距离的，目前也只是噱头而已。

现在锂电池的技术 三洋 占有很多的技术。中国要是能突破这个瓶颈，开发出可以商用的“铝电池”，那明显有很大的优势，现在很多电子设备都是受电池的限制，没能进一步发展，比如电动汽车，虽然特斯拉在极力推广，但是电池一天没有完美解决一天就是问题。现在只是仅仅只是实验室产品，好像中国的实验室产品最终成功转化为商品，而且能流行起来的没有多少个，希望这个事特例！

现代的东西对电池需求太高了，电子产品的第一大制约就在电池的续航上面。现在也越来越重视绿色环保，如果突破了电量的存储，……

实验室的产品而已，美国和欧洲早就有了，现在的问题是如何量产

实验室能做出来不代表能量产

电池的瓶颈要是小了，那科技产品就发达了。期待啊

新材料电池研发的多了去了，我们需要的是量产民用的，现在人离了电是没法生活的。赶快投产吧，新电池。

这个新闻可能会有误导，
这是一个美国教授搞的东西，都研究了18年了据说，
而这个湖南教授只是在这个团队里参与了一年，当然也做出了不错的贡献。
就是真的产业化了，版权，利益之类也完全是那个美国人的，和中国人没有关系。

好东西要大力推广:excellence :excellence :excellence

其实电池技术真的很有前景，尤其比较切合现有的环保理念，市场巨大。

这电池的发明对广大手机用户来说是个福音啊

每天都是革命性的发现，但永远无法大规模生产……我觉得还是研究无线充电比较快……

郁闷，电池这类新闻从小到大听了好多，就从来没人真的有突破啊

成本多少 才是最关键的 等成本降到可以被消费者接受才是普及的时候