目前德國弗萊堡大學(xué)開發(fā)了一種基于吩噻嗪的有機(jī)氧化還原聚合物正極材料。在試驗(yàn)中,使用這種電極材料的鋁電池容量達(dá)到了167 mAh/g。電池充電時(shí),通過攝入復(fù)合鋁陰離子,電極材料被氧化,通過這種方式,有機(jī)氧化還原聚合物聚(3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪)每個(gè)分子上最多可逆地插入兩個(gè)[AlCl4]-陰離子。研究人員以乙基甲基咪唑氯化物離子液體外加氯化鋁作為電解質(zhì)。

Gauthier Studer表示,未來的儲(chǔ)能系統(tǒng)潛力巨大,鋁電池研究令人期待,他們把研究重點(diǎn)放在了開發(fā)具有高性能和可逆性的新型有機(jī)氧化還原活性材料上。通過研究3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪在四氯鋁酸鹽基離子液體中的氧化還原特性,首次演示了吩噻嗪基電極材料進(jìn)行雙電子氧化還原的可逆過程,取得了重大突破。

充電電壓采用0.81 V和1.65 V,3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪聚合物插入[AlCl4]-陰離子的單位容量高達(dá)167 mAh/g。比較而言,以石墨為電極的鋁電池單位容量只有120 mAh/g。經(jīng)過充電倍率10 C (6 min的充電和放電)下的5 000次充電,電池容量仍有88%,在較低的充電倍率情況下(較長的充電和放電時(shí)間)電池容量沒有任何變化。