代表性论文
Y. Xu, Y. Li,* Q. Zhang,* J. Wang, Q. Zhao, H. Wang, Y. Tang, and J. Chen.* Weakly solvating hydrated eutectic electrolyte for high-performance aluminum-ion batteries with wide temperature range. Journal of the American Chemical Society, 2025; 147 (37): 34169–34180. https://doi.org/10.1021/jacs.5c08778.
发稿人: 来源:功能材料与能源化学创新团队 时间:2026-10-15
由于其高理论容量、增强的安全性和低成本,水性铝离子电池已成为锂离子电池的有前景的替代品。然而,它们的实际应用仍然受到不均匀铝沉积、析氢反应和循环过程中腐蚀的阻碍,特别是在极端温度和高负载条件下。在这项研究中,设计了一种由Al(ClO4)3·9H2O和氨基甲酸甲酯以1:4摩尔比组成的水合共晶电解质,以提高水性铝离子电池在宽温度范围内的稳定性。优化的电解质形成缺水、弱溶剂化的结构[Al3+(MC)2(H2O)2(ClO4-)2]+,这在动力学上促进了均匀的铝沉积/剥离行为。此外,这种电解质有助于在铝阳极表面形成致密、富含阴离子的固体电解质界面层,保持阳极的长期稳定性。Al//Al对称电池在0.2 mA cm–2的电流密度下稳定循环600小时,而Al//聚苯胺(PANI)全电池在1 a g–1下循环1100次后,比容量保持在117.7 mAh g–1(基于PANI的质量)。值得注意的是,这种电解质在-15至50°C的宽温度范围内也表现出优异的循环稳定性,为大型储能系统中的铝离子电池应用提供了宝贵的设计原则。

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Y. Xu, Y. Li,* Q. Zhang,* J. Wang, Q. Zhao, H. Wang, Y. Tang, and J. Chen.* Weakly solvating hydrated eutectic electrolyte for high-performance aluminum-ion batteries with wide temperature range. Journal of the American Chemical Society, 2025; 147 (37): 34169–34180. https://doi.org/10.1021/jacs.5c08778.