中國和美國的科學家研究了鋁離子電池的內部工作原理。通過對電池在循環過程中的工作機理有了新的認識，該小組得以證明了一種能夠超快充電的電池，鋁電池的容量是迄今為止最高的。

鋁離子電池，有望對當今的鋰離子技術進行重大改進。與鋰的一個離子相比，每個離子交換三個電子的能力帶來了更高的存儲容量的潛力。鋁離子電池還可以依靠更便宜、更豐富的材料，從而避免了許多困擾鋰離子供應鏈的問題。

特別是與電池的保存期限有關的挑戰，目前仍使Al-ion局限于實驗室。然而，2021年初發表的新研究代表了該技術性能的重大飛躍。具有高存儲容量和超快充電能力的電池可以打開儲能的新應用，彌合電池和超級電容器之間的差距。

中國大連理工大學和美國內布拉斯加大學的科學家合作制造了一種由純鋁陽極、石墨烯陰極和有機電解質組成的電池。鋁離子電池中的超快速充電：活性陽極上的雙電層，發表在NatureCommunications上。

液態金屬

實現此性能的關鍵是對所謂的“雙電層”機制的更好理解，該機制是在金屬電極和電解質之間的界面處形成的僅幾納米厚的層。通過將鋁浸入Galinstan（一種在室溫下呈液態的金屬合金）中，該小組增加了陽極的表面能，從而允許更多的鋁離子通過雙電層隧穿。

通過這種方法，該小組可以演示每克200毫安時的電池容量（mAh/g-1），他們聲稱這是從以前的鋁離子電池記錄的120mAh/g-1躍升而來的。電池還可以以10000C的速率充電，這意味著需要0.35秒的時間才能達到1000Ag-1的滿容量。

該小組指出，這些性能指標表示消除了超級電容器和電池之間的間隙的設備。他們計劃繼續致力于更多地了解其陽極工作原理的細節，并探索與不同陰極材料的組合。最終，他們設想將應用程序用于緊急備用電源，例如在站點之間運行的電動公交車的能源備份，重新啟動突然停止的電梯，或什至最大程度地減少因生產或生產線的停電引起的損失。