【48812】科研人员研制一种安稳简略铝电池阳极制备工艺

  近来，西安交通大学杜显锋教授等人经过调理铝晶面的择优取向，研制了一种安稳简略的铝电池阳极制备工艺，并证明了具有高晶格匹配的择优晶面成长机制与铝阳极电化学功能之间的相关性，相关研讨成果宣布在《天然-通讯》上。

  近年来，钠、镁、铝、钾、钙、锌等金属离子电池渐渐的变成为了各国研讨者的研讨热门。其间，铝电池因为高理论容量、高丰度、高安全性和低本钱等长处从中锋芒毕露。但是，在重复的循环过程中，不均匀的电堆积带来的枝晶问题会导致铝金属阳极的低库伦功率和快速短路失效，这严峻阻止了铝电池的循环安稳性。最近，研讨者们现已经过构建人工表面层、调理电解质成分和添加剂以及调控电极结构等办法来引导金属阳极的均匀堆积。这一些办法尽管取得了一些成功，但都是经过改动原始铝箔的根底结构或引进新物质来完成的，这不只增加了电极的本钱，并且繁琐的工艺流程导致可规模化生产性差。因而，规划一种在继续堆积/剥离过程中可以安稳循环且制备工艺简略的铝阳极资料非常重要。

  杜显锋团队的研讨依据成果得出，这种具有（111）择优晶面的铝阳极在铝的初始成核和成长过程中起着及其重要的效果。用（111）Al阳极拼装的铝电池具有更安稳的堆积形状和更长的循环寿数，并成功完成了高度可逆的堆积/镀覆、无枝晶和高库仑功率。在5Ag-1的电流密度下，具有（111）择优晶面的铝阳极安稳地进行了25000次循环，容量坚持率超越80%。这项工作为高安稳性可充电铝电池的开展拓荒了路途，对高安全性储能电池的开展具有极端重大意义。