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高性能充电铝离子电池
由Elsevier出版。这是作者接受的手稿：创意共享归因许可证（CC：BY 4.0）。最终发布的版本（记录的版本）可在线访问：10.1016/j.cej.2024.153827。请参考任何适用的发布者使用条款。
铝离子电池：电解质和阴极（作者：Luke）...
博士学位，化学和化学生物学 2015 论文：“铝离子电池：电解质和阴极” 研究顾问：Erik Menke 教授 加州大学默塞德分校 环境系统硕士 2008 论文：“用于聚光光伏电池的 Kohler 集成光学系统” 研究顾问：Roland Winston 教授 加州大学默塞德分校 理学学士，最优等成绩，物理学 2004 加州州立大学斯坦尼斯洛斯分校
更清洁的能源存储：水性电解质铝离子电池的从摇篮到大门的生命周期评估
在对能源存储的需求不断增长的背景下，探索技术的整体可持续性是我们面向未来发展的关键。本文对水性电解质铝离子 (Al-ion) 电池进行了从摇篮到大门的生命周期评估。由于它们具有高功率（约 300 W kg − 1 活性材料）和低能量密度（约 15 Wh kg − 1 活性材料）的特性，因此将这些结果与超级电容器（每千瓦）的结果进行了比较。初步研究结果表明，这些铝离子电池对环境的影响比商用超级电容器要小，因此提供了一种对环境更敏感的能源存储技术解决方案。铝离子电池尚处于早期开发阶段，这一结果表明，继续研究该技术以及其他新兴能源存储系统是有充分理由的。
铝：电池技术的未来
由于世界正在从化石燃料转向可再生能源，电力变得越来越重要。铝离子电池 (AIB) 是电化学储能领域的有希望的竞争者。虽然锂离子电池 (LIB) 凭借其高能量密度和耐用性长期占据市场主导地位，但可持续性问题源于原材料提取和制造过程对环境的影响，性能相关的缺点包括使用寿命有限、热失控等安全隐患以及回收困难。由于地壳中铝离子 (Al³⁺) 的丰度较高且回收基础设施完善，AIB 以其卓越的可持续性和理论容量脱颖而出，这得益于三价铝离子 (Al³⁺) 的使用。尽管 AIB 在可持续性和理论容量方面具有优势，但其广泛的商业应用受到某些电化学限制的阻碍，例如难以实现具有竞争力的能量密度以及解决与三价铝离子有效循环相关的问题。本文深入探讨了 AIB 的优点，探索了它们超越 LIB 并成为未来领先电池技术的潜力。
扩展的石墨，用硼掺杂用于高容量和稳定铝离子电池的阴极材料
该电池系统中的石墨电极在66 mA g -1的电流密度下显示出70 mA H G -1的可逆特异性c。7随后，带有离子液体电解质的铝离子电池已受到广泛关注。为了增强该系统中铝离子电池的能量密度，研究人员主要致力于搜索具有高压平台，高可逆能力和良好循环稳定性的阴极材料。近年来，包括金属suldes在内的各种材料（MOS 2，8 CO 3 S 4（参考9），金属氧化物（Co 3 O 4，10 SNO 2，11 Tio 2（参考12），金属磷酸盐和磷酸盐（Cu 3 P，13 Co 3 PO 4（参考14），导电聚合物（PANI），15个碳材料（碳纸），16个和基于石墨的材料17,18已被广泛研究为用于铝离子电池的阴极材料。在这些材料中，基于石墨的材料已被广泛研究，因为它们的最高电压高原在2 V vs. Al/Al 3+和稳定的循环性能。但是，石墨的相对较低的特定能力限制了其商业应用。为了提高石墨的特定能力，研究人员主要集中于建造具有高表面积的特殊形态，并引入了多个缺陷和纳米级空隙。例如，Zhang等人。合成的聚噻吩/石墨复合材料，其具有较大表面的层状结构可容纳氯铝酸酯（ALCL 4-）。19在1000 mA g -1的电流密度下，其特征容量达到113 mA h g -1。另外，Lee等人。制备的酸处理的膨胀石墨（AEG）和碱蚀刻石墨（beg），它们具有涡轮结构和无序结构，
开发电动汽车双储能系统的环境视角——铝离子与超级电容器以及锂离子电池的案例研究
电动汽车 (EV) 的双能量存储系统 (DESS) 的重点一直是降低成本和提高性能。虽然这些对于开发更好的系统很重要，但不应忽视系统和组件级选择对环境的影响。当前人们对电动汽车的兴趣主要是出于环境原因，例如减缓气候变化和减少化石燃料的使用，因此在设计阶段开发环保替代品非常重要。评估发展中和成熟的化学反应对环境的影响可以为现在需要选择的技术以及未来需要开发的技术提供宝贵的见解。本文介绍了从摇篮到大门（即考虑所有原材料和生产要素；但是，“使用”阶段和回收不在考虑范围内）的生命周期评估，评估了带有锂离子和水性铝离子电池的 DESS 以及带有锂离子电池和超级电容器的 DESS。在公交车和轿车案例研究中，还将它们与全锂离子电动汽车电池在环境影响方面进行了比较。主要研究结果表明，使用 DESS 总体上减少了车辆使用寿命内对环境的影响，并为进一步开发用于此应用的水系铝离子电池提供了论据。
使用 NaMnHCF 作为可充电铝金属水溶液电池……
摘要：可充电铝离子水系电池（AIAB）因其经济、丰富、环保和安全优势，正在成为大规模电池系统的新兴竞争者。然而，由于天然氧化物屏障的形成，金属铝的高容量仍未得到开发。通过用离子液体混合物处理铝金属来去除氧化物解决了这个问题，但这种处理过的铝（TAl）在影响全电池性能方面的作用尚不完全清楚。同时，在铝金属上涂覆的涂层的稳定性和兼容性在全电池装配线中的长期处理中仍未得到探索。在这里，我们在全电池 AIAB 的背景下探讨了 TAl 的上述两个方面。首先，一种高度稳定的正极材料 NMnHCF 被证明可以通过从单斜相可逆地转变为四方相来成功存储铝离子。据报道，其高能量密度超过了以前的等效报告。其次，揭示了电解质-TAl 配对的组合显着影响整体电池性能；其中电解质电导率会影响铝电镀/剥离过电位，进而决定整体电池性能。我们还证明，TAl 上的氯化涂层在环境大气下至少可稳定 40 小时，并可防止电池制造和电化学循环过程中铝金属块再次氧化。
碳覆盖材料在高温退火过程中对
关键词：离子注入、SiC、封盖、碳、退火。摘要本研究报告了一项广泛的研究，研究了离子注入 SiC 材料高温退火过程中使用的封盖材料对表面粗糙度和质量、掺杂剂分布和扩散以及晶体缺陷的影响。本研究调查了化学气相沉积 (CVD)、物理气相沉积 (PVD) 和热解光刻胶 (PR) 碳封盖材料。CVD 碳层（也称为高级图案化膜 (APF®)）是使用 Applied Producer® 沉积的。引言 在加工碳化硅 (SiC) 晶片以制造功率 MOSFET 和二极管 [1] 等微电子器件的过程中，离子注入后在衬底晶片顶部沉积一层保护层，以防止 Si 升华和台阶聚束形成以及其他表面缺陷的出现 [2, 3, 4]，从而保持表面质量，这些缺陷发生在激活 SiC 中掺杂剂所需的高温退火步骤中 [5]。这项工作研究了在这种高温退火过程中使用的保护性覆盖材料对表面和块体材料质量的影响。实验细节 在高温 (500 ˚C) 下用铝离子注入样品，铝离子以 180 keV 和 2.5E15 离子/cm2 的剂量加速，以便在约 0.2 微米深度处实现约 2E20 离子/cm3 的峰值浓度。然后用不同的碳基材料覆盖样品，然后在 1800˚C 下退火 30 分钟。然后用 O2 灰分去除保护盖，随后进行清洁和擦洗，然后进行原子力显微镜 (AFM)、在 SICA 工具上实现的表面和体光致发光 (PL) 以及二次离子质谱 (SIMS)。结果我们报告了模拟和 SIMS 显示的铝注入后轮廓之间的出色一致性