实现“双碳”目标ღ✿ღ,离不开可再生能源的充分开发和高效利用ღ✿ღ,而安全ღ✿ღ、绿色的大规模储能技术是其关键支撑ღ✿ღ。近日shaonianabinღ✿ღ,天津大学先进碳与能源材料实验室团队取得重要进展edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ,该团队成功研发出一种全新的低腐蚀性“有机双氯”电解液ღ✿ღ,为铝金属电池走向大规模实际应用扫清了一大障碍shaonianabinღ✿ღ。
铝金属电池因负极材料铝具有理论比容量高ღ✿ღ、地壳储量丰富ღ✿ღ、成本低廉以及三电子转移等优势ღ✿ღ,在下一代储能技术中展现出巨大潜力ღ✿ღ。然而edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ,铝金属电池技术的实用化长期受限于电解液体系ღ✿ღ。传统电解液虽能使铝可逆沉积与溶解ღ✿ღ,但普遍存在腐蚀性强shaonianabinღ✿ღ、粘度高ღ✿ღ、成本高shaonianabinღ✿ღ、动力学迟缓等问题ღ✿ღ,严重损害电池组件寿命ღ✿ღ,制约了其发展shaonianabinღ✿ღ。
针对这一核心挑战ღ✿ღ,团队创新性地提出“有机双氯”溶剂化电解液设计策略ღ✿ღ,以氯化铝或正丙醚有机体系替代传统离子液体edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ,并通过精准筛选与调控有机溶剂的溶剂化能力shaonianabinღ✿ღ,构建了独特的“有机双氯”溶剂化结构ღ✿ღ。
该结构将所有具有腐蚀性的氯离子“限域”在铝离子周围edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ,从而大幅降低了电解液整体的腐蚀性ღ✿ღ。同时ღ✿ღ,这一特殊结构易于极化ღ✿ღ,从而确保了铝电池能够稳定shaonianabinღ✿ღ、高效地完成反复的充电与放电循环ღ✿ღ。
此项突破不仅成功解决了铝金属电池面临的强腐蚀性难题ღ✿ღ,更开创了一条基于阳离子活性物种的全新电化学反应路径ღ✿ღ。这为攻克铝电池乃至其他多价金属电池中普遍存在的腐蚀ღ✿ღ、动力学迟缓ღ✿ღ、传质受阻等共性技术瓶颈ღ✿ღ,提供了全新的解决思路ღ✿ღ,为实现铝金属电池的实用化迈出重要一步ღ✿ღ。
该研究成果于12月4日发表在国际顶级学术期刊《自然-可持续性》edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ。天津大学化工学院张渤edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ、李治国ღ✿ღ、韩大量和中国科学院深圳先进技术研究院闵志雯为共同第一作者edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ,天津大学教授杨全红ღ✿ღ、翁哲和副研究员韩大量为共同通讯作者edf壹定发在线老虎机平台ღ✿ღ。
据了解ღ✿ღ,天津大学化工学院先进碳与能源材料实验室团队长期致力于新型能量存储与转化材料与器件研究ღ✿ღ,聚焦新型锂/钠离子电池ღ✿ღ、固态锂电池和锂硫电池ღ✿ღ、水系/有机系高价金属电池ღ✿ღ、海水电池以及电催化小分子高值利用等研究方向ღ✿ღ,在致密储能ღ✿ღ、锂硫催化ღ✿ღ、筛分储能ღ✿ღ、水合有机/有机高价离子电池和铜基电催化剂可控重构等方面取得原创性成果ღ✿ღ。壹定发官网ღ✿ღ。壹定发官网登录注册ღ✿ღ!edf壹定发官网石化产品ღ✿ღ,重庆壹定發实业(集团)有限公司ღ✿ღ,化学研究ღ✿ღ。