元素百科信息频道：本文主要发表在《自然》杂志上，美国中国科学家开发了一种充电快、安全性高的高性能铝电池，可以完美地取代锂离子电池和碱性电池。美国华人科学家开发了第一款可用于商业应用的高性能铝电池，充电速度快，使用寿命长，价格便宜。使用这种电池的智能手机充满电只需要一分钟。新电池可以取代锂离子电池和碱性电池，目前应用广泛，但仍存在不足。在4月6日出版的《自然》杂志网络版上发表了相关研究。
铝电池优点
由于铝电池具有成本低、不易燃烧、存储容量高的优点，研究人员试图开发经济可行的铝离子电池几十年，但没有成功，关键挑战是找到合适的正极材料和电解质材料，使铝电池在连续充放电循环后仍能产生有效的电压。
斯坦福大学化学教授戴宏杰说：“人们尝试了各种正极材料，但效果并不令人满意。我们无意中发现了一种性能优异的新型石墨材料，可用作电池的正极。”
据美国每日科学网站4月6日报道，研究人员将铝负极和石墨正极，加上离子液体电解质，用柔性聚合物包裹的铝箔软包装制成电池。研究合作伙伴龚明说：“电解质基本上是室温下的液体盐，所以整个系统非常安全。”
戴宏杰还说：“新开发的可充电铝电池比传统的锂离子电池更安全，锂离子电池可能会爆炸。为了防止它处于萌芽状态，美国联合航空公司和达美航空公司最近禁止民航飞机托运大型锂电池，而铝电池不会爆炸。另一方面，目前配备锂离子电池的智能手机可能需要几个小时，但使用这种铝电池只需要一分钟就能给手机充电。”
铝电池特征
此外，新电池的使用寿命也很长。其他实验室开发的铝电池只能充放电100次，一般锂离子电池最多只能充放电1000次，新铝电池7500次充放电循环后容量无损失。研究人员说：“这是第一次开发出这种超快、数千次充放电循环后安全的铝离子电池。”
戴宏杰说，新电池的另一个特点是它的身材柔软，你可以让它弯曲和折叠，所以它有潜力用于柔性电子设备。此外，这种电池还可以取代会污染环境的碱性电池，铝电池比锂电池便宜。这种铝电池除了用于小型电子设备外，还可以用来储存电网中的可再生能源。戴宏杰解释说：“电网需要寿命长、充放电快的电池，我们的铝电池是完美的选择。”
然而，新铝电池产生的电压只有传统锂电池的一半。戴宏杰希望通过提高正极材料的性能，最终提高铝电池的电压和能量密度。
以上是《自然》杂志发表的美国华人科学家开发的高性能铝电池，充电快，安全性高，可以完美取代锂离子电池和碱性电池。
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