中國儲能網(wǎng)訊：記者9日從天津大學獲悉，該校先進碳與能源材料實驗室團隊成功研發(fā)出一種全新的低腐蝕性“有機雙氯”電解液，為鋁金屬電池走向大規(guī)模實際應用掃清了一大障礙。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國際期刊《自然·可持續(xù)性》上。
鋁金屬電池因負極材料鋁具有理論比容量高、地殼儲量豐富、成本低廉以及三電子轉(zhuǎn)移等優(yōu)勢，在下一代儲能技術(shù)中展現(xiàn)出巨大潛力。然而，鋁金屬電池技術(shù)的實用化長期受限于電解液體系。傳統(tǒng)電解液雖能使鋁可逆沉積與溶解，但普遍存在腐蝕性強、黏度高、成本高、動力學遲緩等問題，嚴重損害電池組件壽命，制約了其發(fā)展。
針對這一核心挑戰(zhàn)，團隊創(chuàng)新性地提出“有機雙氯”溶劑化電解液設(shè)計策略，以氯化鋁或正丙醚有機體系替代傳統(tǒng)離子液體，并通過精準篩選與調(diào)控有機溶劑的溶劑化能力，構(gòu)建了獨特的“有機雙氯”溶劑化結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將所有具有腐蝕性的氯離子（Cl-）“限域”在鋁離子（Al3+）周圍，從而大幅降低了電解液整體的腐蝕性。同時，這一特殊結(jié)構(gòu)易于極化，確保了鋁電池能夠穩(wěn)定、高效地完成反復的充電與放電循環(huán)。
據(jù)介紹，該突破不僅成功解決了鋁金屬電池面臨的強腐蝕性難題，更開創(chuàng)了一條基于陽離子活性物種的全新電化學反應路徑。這為攻克鋁電池乃至其他多價金屬電池中普遍存在的腐蝕、動力學遲緩、傳質(zhì)受阻等共性技術(shù)瓶頸，提供了全新的解決思路，為實現(xiàn)鋁金屬電池的實用化邁出重要一步。
