如何看待近日《自然》刊登戴宏杰教授在铝电池上的工作？ 弗雷刘，锂电/储能工程师 THU材料 我再自己补充一点吧。 1、这个成品电池能量密度达到 40Wh/kg，可以和铅酸、镍氢电池相比，然后功率密度高，有 3000W/kg，可以达到超级电容的等级，同意它会冲击超级电容的观点，从账面数据看，性能上几乎已经超越了。 在寿命、安全性、柔性上这种电池也有突出的表现，向很多特种电池应用场合，比如柔性等方面，应该是会很有前途的。 不过这个数值比起现在的锂离子电池的 120-220Wh/kg 的能量密度要差很多，如果单纯从这一点考虑，这一代产品想能替代锂离子电池，尤其是取代电动汽车用的电池等，还为时尚早（以后的升级产品另说）。 2、问题：该电池对比了使用了三种正极，石墨、热解石墨和 CVD 泡沫石墨。经过对比他们发现石墨膨胀严重，热解石墨稳定但是倍率不行，CVD 泡沫石墨则倍率和稳定性兼固。但是 CVD 法制备的材料成本还是偏高，想大规模生产的话还是存在一些问题，说产业化的事略早了一点。不像现在很多电池材料生产的工艺，说的通俗点，那都是简单粗暴的工艺... 使用的 CVD 泡沫石墨 3、这个电池就没提过体积相关的参数。在我的概念中，像戴宏杰这样的大科学家肯定不会不关注体积能量密度，那只有一个可能，就是这种电池使用的泡沫石墨的密度比较低（估计很低），导致整个电池体积能量密度很低。既然这个参数不好看，那就不要提了，皆大欢喜。 4、挑了挑骨头，但是人家的工作还是非常厉害的，鲁教授和我基本是同龄人，做出了优秀的工作，向他们致敬。相信第一代的电池还有很多改进的空间，假以时日，产业化有很大希望。 5、对排名评论不感兴趣。 6、此外，私以为这玩意比起那些纳米 X，XX 烯的东西实用化的前景强多了。 饶江宇，来学习的~ 话说湖南大学是我的本科母校啊～很骄傲…我个人看好铝电池之于钠电池…现在看的情况，发这类文章，通讯作者最牛逼。 前面的作者大都说了实用价值，那么我这个还在实验室的说说文章的科研价值，其实几天前我就看到新闻报道了，但是一直没有找到原文，这两天稍微看了下，谈一下自己浅薄的想法，权当抛砖引玉。 据我了解，Al-ion battery（简称 AIB）最早是在 CC 上的 The rechargeable aluminum-ion battery （The rechargeable aluminum-ion battery - Chemical Communications (RSC Publishing)），然后研究的人也不是很多，关注的人应该也少吧（此文章之前的 AIB 我看了下）。毕竟 Na 电池的兴起和 Mg 电池的起步比 Al 离子电池要看上去容易出成果的多，不过这次之后，估计也会蜂拥而至了。 先来谈谈 AIB 的困难，从小处说，AIB 的各种研究没有平台，相应的配套设备应该来说也是很缺的，更别说用什么电解液，隔膜，电极材料了，本文的电解液用的离子液体并不是创新，而是沿用的前文中的电解液（当然大家都说很贵了，不过作为科研是吧），其他的都是商业基本可以买到的材料，他的意义，个人觉得，比实验室用复杂的这样那样的合成要靠谱的多，当然作为产业化还是有一定的路要走。 这篇文章牛么？你说发了 nature 牛不牛呢，在我看来，这是篇非常非常漂亮的工作，但是有多革命性，够不够刊发在 Nature，我觉得主要还是看他的通讯作者，不过简单说下这篇文章的亮点。这篇文章的发表解决了 Al 离子电池在研究中的很多尴尬的地方，对比一下我手头现有的几篇文献性能 （1）The rechargeable aluminum-ion battery （CC） （2）Chloroaluminate-Doped Conducting Polymers as Positive Electrodes in Rechargeable Aluminum Batteries（JPCC） (3)Nature 大体应该能够看出来高下了吧，无论放电电压平台（稳定在 2V 左右），循环次数（7500），电极材料稳定性方面（高倍率下几乎没有衰减，一般测试循环的稳定），相对廉价的材料（C 的各种变种），几乎都是质的提升。同时，针对说到的能量密度的问题，我想解释一下，这里的铝离子电池实际上还是一种半电池，并不是全电池这点，讨论能量密度的意义感觉不太大。毕竟，半电池的电压窗口测试不会太大，讨论这个还是要等到全电池做出来比较有意义，所以从科学研究的意义上来讲，这篇文章的厉害程度是跃进式的。其次，文章中找到了这样一种很牛的材料，应该也是做了一些努力地不是乱试，个人觉得是在结构上进行分析之后觉得可行，该材料的晶须的开放框架结构形成了一种所谓的“3D structure”，使 AlCl4- 能够很好很快的在其中穿梭。整篇文章从锂电池研究的角度上来说也是亮点纷呈啊，首先，软包吧基本是柔性的，然后高倍率放电，其内部结构是一种 3D 结构，各方面的性能放在锂电池中都是可以冲击 Nature 子刊的文章，更何况是全新的 AIB，当然如果能找到和这种石墨泡沫相符合的正极材料，我觉得 Nature 左右也不为过啊，当然，找到一种合适的正极材料也是锂电池正极材料也是亟待解决的问题。 从生产的角度上来讲，这文章的意义并不是那么大，离子液体有多贵，离生产有多远看看其他答案就知道了；这种 CVD 泡沫石墨成本好像是很高的，还不如这几年等化学法制备石墨烯成熟，不过可以预见马上就有石墨烯，碳管，碳类材料 + 金属氧化物的铝离子电池了。 从安全实用的角度上来讲，铝和锂，大家想想也就知道了，我个人觉得安全这块是制约电动汽车发展的另一个大问题，如果真的能够突破，还是十分可观的。 既然是都评价了作者我也稍微提两句，严谨的看，这篇文章和鲁教授的关系，真比不上新闻报道的作用大。 Contributions M.-C.L., M.G., B.L. and Y.W. contributed equally to this work. M.-C.L. and H.D. conceived the idea for the project. B.L. prepared the graphitic foam. M.-C.L., M.G., B.L., Y.W., D.-Y.W., M.A. and M. Guan performed electrochemical experiments. M.-C.L., C.C. and J.Y conducted in situ Raman spectroscopy measurements. M.-C.L., M.G., B.L. and Y.W. performed ex situ X-ray diffraction measurements. M.G., M.-C.L., B.L. and Y.W. performed X-ray photoelectron spectroscopy and Auger electron spectroscopy measurements. M.-C.L., M.G., B.L., Y.W., D.-Y.W., M.A., B.-J.H. and H.D. discussed the results, analysed the data and drafted the manuscript. 可以看到，鲁老师的排位是第一作者中第三，且挂的单位也是斯坦福第一，湖大第二，但是有很多人说鲁老师没有贡献，说实话，这篇文章之所以有这么好的性能，真心是因为找到了这样的一种泡沫石墨，你说这个贡献大不大，除了点子之外，鲁教授的贡献贯穿了整篇文章。不过，这篇文章最早是湖南大学的新闻编辑放出来的，由于某些关系，我还是打过一些交道的。这一类大概就是所谓的 X 队友吧，我真不信这个编辑是懂这篇文章的亮点的，这篇文章现在的舆论影响不仅对鲁老师不利，反而还有成为黑点的趋势，而且总有预感一定会被坑（好像被证实了，我是不是要匿名。。。），我也不相信这是鲁老师的本意，也许是母校宣扬心太心切了，反而有点弄巧成拙了吧，至少我们这边实验室的博士发 science 的时候，也没见学校这么大动静。我一个朋友说，这文章如果在国内，应该最多是子刊吧，细细想一想，也许值得深思（仅代表个人观点）。 综上，从文章的角度上讲，这是一篇十分漂亮的工作，但从报道的角度上讲，这篇报道却也是国内新闻许多科技报道不懂装懂，天天想搞大新闻的典型。 利益相关：锂电池研究新手，湖南大学校友。 查看知乎原文
