19. 2015年4月6日,国际顶级学术刊物《Nature》在线发表了美国斯坦福大学学者、台湾学者和中国湖南大学鲁兵安等合作的论文《快速充放电铝离子电池》,在铝电池研究上取得了重大突破,大大提高充电速度,延长电池寿命,循环7500次没有明显衰减。该电池分别以金属铝和三维的石墨泡沫作为电池的两极,并使用不可燃的离子液体电解质AlCl
3/[EMIm]Cl,该离子液体在合适的配比下,在电池充放电过程中主要存在两种阴离子AlCl
和Al
2Cl
。在电池的放电/充电过程中,两电极上会分别发生铝的溶解/电沉积(通电析出),以及阴离子AlCl
在石墨中的脱出/插入,当阴离子插入石墨的层间时(形成C
n[AlCl
4])其所带电荷以电子形式放出。
(1)铝和石墨分别是上述电池的什么极?铝:
_______、石墨:
_______;
(2)写出充电时铝电极上的电极反应式:
_______;
(3)写出放电时石墨电极上的电极反应式:
_______