乌尔姆大学的Birgit Esser教授和弗莱堡大学的Ingo Krossing教授以及Anna Fischer教授领导的一个研究小组开发了一种由基于吩噻嗪的有机氧化还原聚合物制成的正极材料。这种材料可以专门用于铝离子电池，以获得惊人的性能。
在他们的实验中，用这种材料制成的铝电池每克(毫安时/克)存储了167毫安时的破纪录容量。这种有机氧化还原聚合物的性能优于石墨，目前石墨一直是电池的主要电极材料。他们的研究结果发表在《能源与环境科学》杂志上。
在充电过程中，电极材料氧化并吸收复合铝酸盐阴离子。有机氧化还原聚合物聚(3-乙烯基- n -甲基吩噻嗪)在充电过程中可以可逆地插入两个[AlCl4]−阴离子。研究人员使用离子液体乙基甲基咪唑氯作为电解质，并添加了氯化铝。
研究负责人Gauthier Studer在他的监督下完成了这项任务，他说:“铝电池的研究是一个令人兴奋的研究领域，在未来的能源存储系统中具有巨大的潜力。”
“我们的重点在于开发具有高性能和可逆特性的新型有机氧化活性材料。通过研究聚(3-乙烯基- n -甲基吩噻嗪)在氯铝酸盐基离子液体中的氧化还原特性，我们首次证明了吩噻嗪基电极材料的可逆双电子氧化还原过程，取得了重大突破，”他补充道。
聚(3-乙烯基- n -甲基吩噻嗪)可以在0.81和1.65伏的电位下沉积[AlCl4]−阴离子，并提供高达167 mAh/g的特定容量。相比之下，石墨作为电极材料在铝电池中的放电容量为120mah /g。研究小组开发的电池经过5000次充电循环后，在10℃下仍然保持了88%的容量，这意味着充放电时间为6分钟。在较低的C率下，电池恢复到原来的容量，没有任何改变。
Birgit Esser教授感叹道：“这种电极材料具有高放电电压和比容量，以及在快速C速率下的出色容量保持能力，代表了可充电铝电池发展的重大进步，从而成为先进且经济实惠的储能解决方案。”
铝离子电池是传统电池的潜在替代品，传统电池依赖于稀有且难以回收的材料，比如锂。铝在地壳中更常见，比锂更容易回收，更安全，更便宜。然而，由于缺乏能够储存足够能量的合适电极材料，这些电池的开发仍处于早期阶段。
