昆士蘭大學(xué)的研究人員和位于布里斯班的石墨烯制造集團(tuán)（GMG）正在合作開發(fā)充電更快、更具可持續(xù)性的電池原型，其壽命是目前鋰離子電池的三倍。



“石墨烯革命”即將到來，專門研究鋁離子電池的澳大利亞科學(xué)家現(xiàn)在正與位于布里斯班的石墨烯制造集團(tuán)合作，將一項(xiàng)可能改變能源儲存的技術(shù)商業(yè)化。

最近在加拿大多倫多證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市的GMG公司與昆士蘭大學(xué)澳大利亞生物工程和納米技術(shù)研究所（AIBN）的科學(xué)家達(dá)成了一項(xiàng)研究協(xié)議，為從手表到電網(wǎng)存儲以及介于兩者之間的任何東西制造電池，包括電話、筆記本電腦和電動汽車。

昆士蘭大學(xué)的技術(shù)是將鋁離子電池與石墨烯電極配對，由邁克爾·于教授、黃曉丹和博士后學(xué)生孔躍奇設(shè)計(jì)，作為將石墨烯制成更有效的電極為電池供電的一種方式。該技術(shù)已經(jīng)獲得專利，并由昆士蘭大學(xué)的商業(yè)化公司UniQuest授權(quán)。

石墨烯是這個(gè)時(shí)代的神奇材料。它是科學(xué)界已知的最薄、最強(qiáng)的材料，如果這還不夠，它還是一個(gè)偉大的電導(dǎo)體——甚至比銅更好。

從本質(zhì)上講，石墨烯只是良好的舊碳，但它以這樣一種方式被鑲嵌，在原子之間產(chǎn)生了令人難以置信的強(qiáng)大結(jié)合。

盡管如此，昆士蘭大學(xué)和GMG并不是唯一取得進(jìn)展的一方。3月，中國大連理工大學(xué)和美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)的科學(xué)家合作制造了一個(gè)由純鋁陽極、石墨烯陰極和有機(jī)電解質(zhì)組成的電池。

早在2019年，墨爾本皇家理工學(xué)院（RMIT）的科學(xué)家展示了一種激光打印工藝，使石墨烯超級電容器可以直接嵌入到紡織品上，創(chuàng)造出一種可以存儲能量的織物，并與太陽能電池集成，用于為智能織物應(yīng)用提供動力。

AIBN主任Alan Rowan教授說：“測試表明，可充電的石墨烯鋁離子電池的電池壽命是目前領(lǐng)先的鋰離子電池的三倍。更高的功率密度意味著它們的充電速度可提高70倍。”

Rowan說：“這種電池可以在不降低性能的情況下進(jìn)行更多的循環(huán)充電，而且更容易回收，減少有害金屬滲入環(huán)境的可能性。”

UniQuest公司首席執(zhí)行官Dean Moss表示他相信帶有石墨烯電極的鋁離子電池可以改變現(xiàn)有的可充電電池市場。鋰離子電池要求使用大量的水提取稀土材料，并使用有可能危害環(huán)境的化學(xué)品進(jìn)行加工。

據(jù)了解，昆士蘭大學(xué)的科學(xué)家們在2020年獲得了澳大利亞研究委員會聯(lián)動項(xiàng)目為期三年的39萬澳元（30.36萬美元）的資助，用于開發(fā)石墨烯鋁離子技術(shù)。