成果简介：

随着我国“碳中和”发展和我国能源结构调整工作的推进，化学电池逐渐成为了能源的主要载体。其中，锂离子电池是成功的代表性技术之一。近年来，锂资源的逐渐枯竭、成本的大幅上升、易燃的安全性等问题，致使其他可替代型电池体系迎来了重要的发展机遇。

随着上世纪电解铝工艺的成熟，铝生产成本及其制品价格大幅降低，产能过剩。铝的电化学当量为2.98 Ah∙g^-1，体积比容量为8.04 Ah∙cm^-3，氧化还原电位为1.67 V（vs. SHE），这些物理化学性质赋予铝离子电池具有相对较高的能量密度、优异的安全性能、低廉的价格等优势，使其在未来储能领域具有应用前景的新型二次电池体系。另外，我国是石墨类炭质材料的生产大国，具备资源丰富，成本低廉的优势。

本技术利用石墨结构炭质材料为正极、金属铝为负极、常温有机铝盐离子液体为电解液，提出了低成本、高安全性、长循环寿命、超快充性能的铝-碳二次电池，其工作电势约为2.0 V（vs. Al³⁺/Al），正极比容量约为70 mAh∙g^-1，电池稳定循环上万次后容量几乎没有衰减。关于铝离子电池工作机制的研究表明，铝配离子（AlCl₄^-）在石墨层之间的嵌入-脱嵌为铝-碳电池的可充放电性提供了运行基础。

应用范围：大规模储能、轨道交通、家庭光储系统等领域

合作方式：技术开发、技术服务等

知识产权：/

主要完成人：张雪峰、方钊、杨凯等