铝离子电池

铝离子电池，也称为铝离子电池，是一种基于铝化合物的电池。 其结构与锂离子电池相似，但负极采用轻金属铝代替锂。 自 1980 年代以来，铝离子电池有不同的变体，一直是各种研究项目的目标。 即使在使用中损坏严重，电池在测试中也没有着火。

与约 3.7 V 的锂离子电池相比，在负极上用铝代替锂会产生 2.65 V 的较低电池电压。与锂离子电池相比，理论上可能高达 1 kWh/kg 的能量密度明显更高限制在 400 Wh/kg 左右的电池。 区别在于铝具有三个价电子，而锂只有一个价电子。

铝离子电池en的实际困难包括保质期短，实际容量取决于工作温度和充电循环次数。

蓄电池充电时，负极从左到右发生以下化学反应。 在放电过程中，发生可逆化学过程：

A l + 7 A l C l 4 − ⇆ 4 A l 2 C l 7 − + 3 e −

正极也是如此：

2 M n O 2 + L i + + e − ⇆ L i M n 2 O 4

综合起来，整个电池的反应方程式为：

A l + 7 A l C l 4 − + 6 M n O 2 + 3 L i + ⇆ 4 A l 2 C l 7 − + 3 L i M n 2 O 4

在这种情况下，使用氧化锰 (IV) 作为正极材料，但也有使用氧化钒 (V) 或石墨的方法。 为了最大化表面积，不同实验装置中的电极设计为纳米线形式，并使用不同的电解质。