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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,
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。
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。
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