鋁離子電池正在成為傳統(tǒng)電池的潛在替代品，因?yàn)閭鹘y(tǒng)電池依賴于鋰等難以獲取且難以回收的材料。這種轉(zhuǎn)變歸因于鋁在地殼中的豐富含量、其可回收性，以及相對(duì)于鋰的安全性和成本效益。

盡管如此，鋁離子電池的發(fā)展仍處于早期階段，因?yàn)檠芯咳藛T仍在尋找能夠提供足夠存儲(chǔ)容量的適當(dāng)電極材料。最近，某研究小組在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。研究小組開發(fā)了一種正電極材料，由一種基于吩噻嗪的有機(jī)氧化還原聚合物組成。

在實(shí)驗(yàn)中，使用這種電極材料的鋁電池存儲(chǔ)的容量達(dá)到了以前從未達(dá)到的每克167毫安時(shí)（mAh/g）。因此，這種有機(jī)氧化還原聚合物的容量超過了石墨，而迄今為止，石墨主要用作電池的電極材料。

將電極材料插入復(fù)雜的鋁陰離子

在電池充電過程中，電極材料會(huì)被氧化，從而吸收復(fù)雜的鋁陰離子。這樣，有機(jī)氧化還原聚合物聚（3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪）就能在充電過程中可逆地插入兩個(gè)[AlCl₄]^-陰離子。研究人員使用離子液體乙基甲基氯化咪唑作為電解質(zhì)，并添加了氯化鋁。

"鋁電池研究是一個(gè)令人興奮的研究領(lǐng)域，在未來的儲(chǔ)能系統(tǒng)中具有巨大潛力，"研究人員說。"我們的重點(diǎn)是開發(fā)具有高性能和可逆特性的新型有機(jī)氧化還原活性材料。通過研究聚（3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪）在氯鋁酸鹽基離子液體中的氧化還原特性，我們?nèi)〉昧酥卮笸黄?，首次證明了吩噻嗪基電極材料的可逆雙電子氧化還原過程。"

在10攝氏度條件下進(jìn)行5000次充電循環(huán)后，電池仍能保持88%的容量

聚（3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪）能在0.81伏和1.65伏的電位下沉積[AlCl₄]^-陰離子，并提供高達(dá)167毫安時(shí)/克的比容量。相比之下，作為鋁電池電極材料的石墨的放電容量為120毫安時(shí)/克。經(jīng)過5000次充電循環(huán)后，研究小組展示的電池在10C（即充放電速率為6分鐘）條件下仍具有88%的容量。在較低的C速率下，即充放電時(shí)間較長的情況下，電池仍能恢復(fù)到原來的容量。

這種電極材料具有放電電壓高、比容量大以及在快速C速率下容量保持率高的特點(diǎn)，代表了可充電鋁電池開發(fā)領(lǐng)域的一大進(jìn)步，因此也代表了先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的儲(chǔ)能解決方案的一大進(jìn)步。