LA FEUILLE DE GRAPHITE DASEN A ÉTÉ CHOISIE POUR FABRIQUER DES BATTERIES LI-ION

Il existe un article académique sur la page LETTRE de la première revue scientifique et technologique internationale au monde « NATURE », intitulé « Une batterie aluminium-ion rechargeable ultra-rapide ».Dans l’article universitaire, la feuille de graphite pyrolytique de Dasen a été utilisée pour effectuer les mesures électrochimiques.

Une cellule de type Swagelok (1/2 pouce de diamètre) a été construite en utilisant une cathode en feuille de PG de 4 mg (0,017 mm, Suzhou Dasen Electronics Materials) et une anode en feuille d'Al de 90 mg (0,25 mm, Alfa Aesar).

Le développement de nouveaux systèmes de batteries rechargeables pourrait alimenter diverses applications énergétiques, depuis l’électronique personnelle jusqu’au stockage sur réseau1,2.Les batteries rechargeables à base d'aluminium offrent des possibilités de faible coût et de faible inflammabilité, ainsi que des propriétés rédox à trois électrons conduisant à une capacité élevée3.Cependant, les efforts de recherche des 30 dernières années ont rencontré de nombreux problèmes, tels que la désintégration du matériau cathodique4, une faible tension de décharge des cellules (environ 0,55 volt ; réf. 5), un comportement capacitif sans plateaux de tension de décharge (1,1-0,2 volts6 ou 1,8-0,8 volts7). et une durée de vie insuffisante (moins de 100 cycles) avec une diminution rapide de la capacité (de 26 à 85 pour cent sur 100 cycles)4-7.Nous présentons ici une batterie rechargeable en aluminium à capacité élevée qui utilise une anode métallique en aluminium et une cathode en mousse graphitique tridimensionnelle.La batterie fonctionne par dépôt électrochimique et dissolution de l'aluminium au niveau de l'anode, et intercalation/désintercalation d'anions chloroaluminate dans le graphite, à l'aide d'un électrolyte liquide ionique ininflammable.La cellule présente des plateaux de tension de décharge bien définis proches de 2 volts, une capacité spécifique d'environ 70 mAh g-1 et un rendement coulombien d'environ 98 %.Il a été constaté que la cathode permet une diffusion et une intercalation rapides des anions, offrant des temps de charge d'environ une minute avec une densité de courant de 4 000 mAg-1 (équivalent à 3 000 Wkg-1), et qu'elle résiste à plus de 7 500 cycles sans dégradation de capacité.

En raison du faible coût, de la faible inflammabilité et des propriétés rédox à trois électrons de l'aluminium (Al), les batteries rechargeables à base d'aluminium pourraient en principe offrir une rentabilité, une capacité et une sécurité élevées, ce qui conduirait à une avancée substantielle dans la technologie de stockage d'énergie3, 8.Cependant, la recherche sur les batteries rechargeables à l'aluminium au cours des 30 dernières années n'a pas réussi à rivaliser avec la recherche sur d'autres systèmes de batteries.Cela est dû à des problèmes tels que la désintégration du matériau cathodique4, la faible tension de décharge des cellules (~ 0,55 V ; réf. 5), le comportement capacitif sans plateaux de tension de décharge (1,1-0,2 V ou 1,8-0,8 V ; réf. 6 et 7, respectivement). ) et durée de vie insuffisante (<100 cycles) avec une diminution rapide de la capacité (de 26 à 85 % sur 100 cycles) 4-7.Nous rapportons ici de nouveaux matériaux cathodiques graphitiques qui offrent des profils de tension de décharge, des stabilités de cyclage et des capacités de débit sans précédent pour les batteries Al.