鋁離子電池有望比當今的鋰離子技術有重大的進步。與鋰離子相比，每離子交換三個電子的能力帶來了更高的存儲容量。鋁離子電池也可能依賴更廉價/豐富的材料，避免了許多問題繼續困擾鋰離子供應鏈。

各種挑戰，特別是電池的保質期問題，使鋁離子目前只能局限于實驗室。然而，2021年初發表的新研究表明，這項技術的性能有了重大飛躍。一個既能存儲容量高又能進行超快速充電的電池可以為儲能開辟新的應用，從而彌合電池與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州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。本文介紹了鋁離子電池的超快速充電：活性陽極上的雙層電，發表于《自然通訊》上。

在這項研究中，我們證明，通過Al電極和有機電解質之間的界面的電荷轉移可以有效地加速。因此，Al(0)沉積的位點不再僅由表面缺陷協助。我們獲得了多項科技進步，包括超快的充電速率、高容量，以及高速率條件下比容量提高500%。最重要的是，電荷轉移反應的加速使我們發現了EDLs內部的許多中間體，拓展了我們對EDLs在可充電電池中的作用的理解。我們表明，充電/放電過程中形成的副產物可以用來校準和挑戰傳統的理解。

液態金屬

實現這一性能的關鍵是對一種被稱為“電雙層”的機制的理解，這種機制的厚度只有幾納米，這種層在金屬電極和電解質之間的界面形成。將鋁浸到Galinstan中，這種金屬合金在室溫下是液態的，這一組增加了陽極的表面能，使更多的鋁離子通過電雙層隧道。

通過這種方法，該小組可以演示一個容量為200毫安每克（mAh/g-1）的電池，他們聲稱這是一個與先前的記錄相比，鋁離子電池的速度比之前的120毫安/克-1的躍遷。電池也可以以104C的速率充電，即持續時間為0.35?秒，以達到1000?a?g?1的滿容量。

該小組注意到，這些性能數字表示一種“消除超級電容器和電池之間的間隙”的裝置。他們計劃繼續研究更多的細節，了解其陽極的工作原理，以及探索與不同陰極材料的組合。最終，他們設想在應急備用電源中的應用，例如，運行在車站之間的電動客車的能量備份，重新啟動突然停止的電梯，甚至將制造或生產線斷電導致的損失降至最低。