西安交大团队创新突破
来源:ictimes 发布时间:2024-08-10 分享至微信

在能源存储领域,电化学储能电池以其高效、灵活及快速响应的特点,成为推动清洁能源应用的关键力量。尽管锂离子电池已占据市场主导地位,但其原材料稀缺、成本高昂及安全隐患等问题,促使科研人员不断探索更为理想的储能解决方案。在此背景下,铝电池凭借其高理论容量、丰富的原材料资源及低成本优势,成为了科研界的璀璨新星。然而,铝电池在循环稳定性上遭遇的枝晶问题,如同一道难以逾越的鸿沟,阻碍了其商业化进程。


面对这一挑战,西安交通大学杜显锋教授研究团队以非凡的洞察力和创新能力,成功攻克了铝电池阳极稳定性的技术难题。他们独辟蹊径,通过精细调控铝晶面的择优取向,研发出一种前所未有的铝电池阳极制备工艺。这一创新成果不仅简化了制备流程,降低了成本,更重要的是,它从根本上解决了铝阳极在循环过程中因不均匀电沉积而产生的枝晶问题,实现了铝电池的长寿命稳定循环。


实验结果显示,采用(111)择优晶面的铝阳极,在铝的初始成核和生长过程中展现出了卓越的稳定性,组装成的铝电池不仅沉积形态更为均匀,循环寿命也显著提升。在高达5A·g-1的电流密度下,该铝阳极稳定地完成了25000次循环,容量保持率惊人地超过80%,这一成就无疑为铝电池的商业化应用注入了强劲动力。


此项研究成果不仅标志着西安交大在铝电池领域的又一重大突破,也为全球电化学储能技术的发展贡献了中国智慧。论文《Preferred Crystal Plane Electrodeposition of Aluminum Anode with High Lattice-Matching for Long-Life Aluminum Batteries》在国际顶级期刊《Nature Communications》上的发表,不仅彰显了研究的国际影响力,更预示着高稳定性可充电铝电池时代的到来。


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