目前，國際知名學術期刊《EnergyStorageMaterials》（2017,6:9-17）刊發(fā)了北京理工大學材料學院吳鋒教授研究團隊在新型鋁二次電池體系研究中的最新研究成果。成果在理論和實驗上為進一步發(fā)展高性能的二次電池新體系提供了理論依據(jù)。
二次電池(即充電電池)作為一種高效、可循環(huán)使用的能量轉換與儲存方式，是綜合緩解能源、資源和環(huán)境問題的一種重要技術途徑，已成為光伏儲能、電動車輛、儲能調(diào)峰電站、不間斷電源等重大應用的關鍵環(huán)節(jié);也是當今便攜式電子器件的主要工作電源，被世界主要發(fā)達國家列為重點支持和優(yōu)先發(fā)展的領域。尤其新型高比能量、高比功率的先進二次電池，是國際前沿研究領域的關注熱點。如何大幅度提高二次電池的能量密度與功率密度、更好地解決電池的安全性、進一步實現(xiàn)電池的低成本化及資源再生等系列問題，為材料、能源和化學等學科提出了新的挑戰(zhàn)。
在電化學反應中，金屬鋁能發(fā)生3電子反應，其理論質量比容量在所有的金屬元素中僅次于金屬鋰，而其體積比容量是現(xiàn)有金屬電極材料中最高的，因此以金屬鋁電極為基礎構建的鋁二次電池是極具潛力的高性能二次電池新體系。吳鋒教授團隊首次證實了Al3+能夠在金屬氧化物中進行可逆的電化學嵌入和脫出反應，為探索鋁二次電池的多電子反應機制和發(fā)展新一代多電子電池體系奠定了重要基礎。
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