铝电池由于其低成本、高容量和安全性，在可再生能源存储方面具有巨大的潜力。目前对铝电池来说，高能量密度和对波动电力的适应性是主要挑战。北京科技大学焦树强和王明涌基于新型分级多孔无枝晶碳气凝胶膜（CAF）负极和集成石墨复合碳气凝胶薄膜（GCAF）正极，构建了一种用于快速存储波动能量的轻质铝电池。

本文要点

（1）研究证实了CAF负极上含O官能团对均匀Al沉积的新诱导机制。与传统涂层正极相比，GCAF正极具有更高的质量利用率，这是因为石墨材料的负载质量极高（9.5–10.0 mg cm⁻²）。同时，GCAF正极的体积膨胀几乎可以忽略不计，从而有利于产生更好的循环稳定性。

（2）轻质CAF‖GCAF全电池由于其分级多孔结构，能够很好地适应大电流密度和波动电流密度。在2000次循环后，该电池还同时展现出了较大的放电容量（115.6 mAh g⁻¹）和高电流密度下的短充电时间（7.0分钟）。因此，基于碳气凝胶电极的轻质铝电池的构建策略将推动适应波动可再生能源快速存储的高能量密度铝电池的突破。

Aijing Lv, et al. Carbon Aerogel Lightweight Al Battery for Fast Storage of Fluctuating Energy. Advanced Materials. 2023

DOI：10.1002/adma.202303943

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303943