近日，來自斯坦福大學的探究人員公布了一種儲能技術：可以在一分鐘內完成充放電的超常性能新型鋁離子電池。

但驚人的充放電速度還不是這個電池的唯一突破，它還是首款可以給普通用電器提供足夠工作電壓并能持續充電數百次的鋁質電池。換句話說，這是首個真正能用的鋁離子電池。

但這種電池也不是沒有缺陷。還有很多原因導致其短期內無法應用在智能手機或者是電動車上。

本文將對這種新的鋁電池技術進行介紹，并探究它的性能標準及對其潛在應用的影響。

鋁電池里究竟有什么

為了存能，電池需要兩種能在期間產生電勢差的材料，同時還需要一種可以在這兩種材料間阻止電子移動但允許離子移動的電解質。

近日推出的這種鋁離子電池使用簡單的鋁金屬作為負極，一種特殊的三維石墨泡沫作為正極。正負極之間被一種含有氯化1-乙基-3-甲基咪唑和無水氯化鋁的電解質隔離著。選擇這種電解質是因為它含有可移動的AlCl4-離子，可以在充放電時在電池的兩極交換。

圖中展示了鋁電池中AICI4-離子是如何從石墨的陰極穿梭到鋁的陽極從而產生放電電流。

為了測試這款電池的實用性，來自斯坦福的學者們制作了一個實驗電池，并以不同速率進行充電和放電以測試：1)電池可存儲的能量；2)電池的充放電速度；3)電池可重復充放電次數。

它能存儲多少能量呢

電池可以存儲的能量由兩個因素決定：其正負極間的電勢差和電池材料能以電子和離子形式存儲的電荷數。

根據荷電狀態的不同，鋁電池兩極的電勢差大約在2-2.5伏之間。這比鋰電池通常的3.5-4伏的電勢差要低。這就意味著大概兩倍數量的鋁電池串聯起來才能產生和鋰電池等同的電壓。

每千克鋁離子電池可以存儲約70安時的電荷量，這大約是鋰電池120-160安時的二分之一。

綜合上述情況來看，鋁離子電池的低電壓和低電容量使得它的能量密度只有一般鋰離子電池的四分之一。因此如果要用鋁離子電池給你的手機，筆記本或者電動車供電的話就需要一個質量為相應鋰電池四倍的電池。

它可以產生多少電能呢

儲能容量是衡量電池性能的一個重要標準，但并不是唯一標準。另一個重要標準是功率容量，也就是它可以安全并有效地進行充放電的速率。

電池充放電的速度取決于電池的材料發生電化學反應的速度和電離子在電池內部散射的速度。