中国和美国的科学家研究了铝离子电池的内部工作原理。通过对电池在循环过程中的工作机理有了新的认识，该小组得以证明了一种能够超快充电的电池，铝电池的容量是迄今为止最高的。
铝离子电池，有望对当今的锂离子技术进行重大改进。与锂的一个离子相比，每个离子交换三个电子的能力带来了更高的存储容量的潜力。铝离子电池还可以依靠更便宜、更丰富的材料，从而避免了许多困扰锂离子供应链的问题。
特别是与电池的保存期限有关的挑战，目前仍使Al-ion局限于实验室。然而，2021年初发表的新研究代表了该技术性能的重大飞跃。具有高存储容量和超快充电能力的电池可以打开储能的新应用，弥合电池和超级电容器之间的差距。
中国大连理工大学和美国内布拉斯加大学的科学家合作制造了一种由纯铝阳极、石墨烯阴极和有机电解质组成的电池。铝离子电池中的超快速充电：活性阳极上的双电层，发表在NatureCommunications上。
液态金属
实现此性能的关键是对所谓的“双电层”机制的更好理解，该机制是在金属电极和电解质之间的界面处形成的仅几纳米厚的层。通过将铝浸入Galinstan（一种在室温下呈液态的金属合金）中，该小组增加了阳极的表面能，从而允许更多的铝离子通过双电层隧穿。
通过这种方法，该小组可以演示每克200毫安时的电池容量（mAh/g-1），他们声称这是从以前的铝离子电池记录的120mAh/g-1跃升而来的。电池还可以以10000C的速率充电，这意味着需要0.35秒的时间才能达到1000Ag-1的满容量。
该小组指出，这些性能指标表示消除了超级电容器和电池之间的间隙的设备。他们计划继续致力于更多地了解其阳极工作原理的细节，并探索与不同阴极材料的组合。最终，他们设想将应用程序用于紧急备用电源，例如在站点之间运行的电动公交车的能源备份，重新启动突然停止的电梯，或什至最大程度地减少因生产或生产线的停电引起的损失。
