?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> q大林孟昌/杜惠q等《ACS AMI》:开发出一U可制备高性能?矛_甉|的低成本凝胶聚合物电解质_中国聚合物网

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            复合材料
            当前位置Q?首页 >> 资讯 >> 复合材料 >> 行业动?/a> >> 正文
             ׃铝金属具有资源丰富、比定w高以及成本低{优势,因此铝电池成为多h金属电池的研究热点。但?/span>前可充电铝电池主电解质Q?/span>AlCl3基离子液体)面的一些关键的问题Q如水分敏感性、电解液泄露和腐蚀{阻了铝电池的发展?/span>


              ׃U技大学林孟昌、杜惠^{利用低成本AlCl3/Et3NHClQ?/span>Et3NHClQ三乙胺盐酸盐)d液体与聚酰胺的凝胶化作用Q通过单的混合Ҏ制备了新型凝胶聚合物电解质。该凝胶聚合物电解质在室温条件下表现高的d电导率(3.86× 10-3 S cm-1Q、宽电化学窗口(2.6 V vs. AlQ及长期界面E_性。另外,与离子液体相比,该凝胶聚合物电解质表现出较低的水分敏感性和腐蚀性。采用该凝胶聚合物电解质l装的铝-矛_甉|表现好的倍率性能、较长的循环性能以及优异的抑制自攄性能。该工作?/span>“Low-Cost Gel Polymer Electrolyte for High-Performance Aluminum-Ion Batteries?/span>为题Q发表于?/span>ACS Applied Materials & Interfaces》期刊?/span>


            1.凝胶电解质基本性质



            ?/span>1.Q?/span>aQ上部分?/span>AlCl3/Et3NHClQ?/span>ATQ离子液体,下部分ؓAT基凝Ӟ

            Q?/span>bQ?/span>AT基离子液体与d凝胶拉曼图谱


              该凝胶聚合物电解质制备方法简单,只需离子液体与聚酰胺؜合,q行单的加热搅拌卛_备了四种不同比例?/span>AlCl3/Et3NHCl的凝胶聚合物电解质。从拉曼图谱可以看出凝胶与离子液体的有效成分是一LQ均?/span>Al2Cl7-?/span>AlCl4-阴离子,q说明不同凝胶电解质均可应用于铝d甉|?/span>


              2.凝胶电解质的电化学性能以及甉|性能



            ?/span>2.Q?/span>aQ不同凝胶聚合物电解质用于铝-矛_甉|的倍率性能Q(bQ?/span>AT1.7 PA凝胶电解质的?/span>-矛_甉|在不同电密度下的充攄曲线Q?/span>AT1.7 PA电解质的Q?/span>cQ?/span>LSV曲线Q(dQ离子电导率Q(eQ恒极化曲U;Q?/span>fQ?/span>AT1.7 PA凝胶电解质的?/span>-矛_甉|的长循环性能


              通过Ҏ不同凝胶聚合物电解质用于?/span>-矛_甉|的倍率性能Q可以看?/span>AT1.7 PA电解质在比容量、库伦效率等斚w均表现出优异的性能。因?/span>本文着?/span>?/span>AT1.7 PA电解质进行研I。从AT1.7?/span>AT1.7 PA?/span>LSV曲线可以看出Q?/span>AT1.7 PAh?/span>AT1.7相当的电化学H口Q凝胶的VTF方程拟合昄低的d传输能量势垒Q凝胶在3800个小时的恒流极化中表现出E_的极化电压,说明界面较稳定。采用该凝胶电解质组装的?/span>-矛_甉|室温条g下稳定@?/span>2000圈,优于之前文献报道的凝胉-矛_甉|的性能?/span>


              3.采用凝胶电解质的?/span>-矛_甉|工作机理


            ?/span>3.采用凝胶电解质的?/span>-矛_甉|的(aQ原?/span>XRD图谱Q(bQ充攄曲线Q(cQ原?/span>Raman图谱


              从电池原?/span>XRD图谱及原?/span>Raman图谱可以看出Q在正极发生的是嵌入反应Q与文献中报道的d液体?/span>-矛_甉|反应一致?/span>


              4.凝胶电解质的功能?/span>

            ?/span>4.AT1.7?/span>AT1.7 PA分别暴露在空气中10分钟后(aQ沉U溶解铝?/span>CV曲线Q(bQ组装铝-矛_甉|的@环性能


              ?/span>CV曲线可以看出Q?/span>AT1.7暴露于空气后Q失ȝ化学zL,不能沉积溶解铝,?/span>AT1.7 PA则表现出正常的沉U溶解铝的性能Q将两种电解质分别组装铝?/span>-墨电池,AT1.7在暴露于I气后组装的甉|几乎没有定wQ?/span>AT1.7 PA仍然可以正常充放电,说明AT1.7 PAh低水分敏感性?/span>


            ?/span>5.Q?/span>aQ?/span>AT1.7 PA与(bQ?/span>AT1.7l装U扣?/span>-矛_甉|的@环性能

            ?/span>6.Q?/span>aQ?/span>AT1.7 PA与(bQ?/span>AT1.7l装U扣?/span>-矛_甉|循环后的甉|壳照?/span>


              可以看出AT1.7 PA所l装的纽扣铝-矛_甉|可以正常充放电@环,?/span>AT1.7l装的纽扣铝-矛_甉|在几个@环后则不能充攄。分别将U扣甉|拆开Q可以看出,使用AT1.7 PA的纽扣电池几乎没有腐蚀痕迹Q而?/span>AT1.7的纽扣电池腐蚀较ؓ严重Q可见凝胶能够抑制漏液腐蚀?/span>

            ?/span>7.使用AT1.7?/span>AT1.7 PA 电解质铝/矛_甉|自放甉|能Ҏ


              ?/span>AT1.7?/span>AT1.7 PA电解质分别组装铝-矛_甉|q将其充满电Q搁|?/span>100个小时后Q用两U电解质的铝-矛_甉|开路电压分别衰减到1.84 V?/span>2.15 V。该凝胶q具有抑刉d甉|自放늚性能?/span>


              相关链接
              https://doi.org/10.1021/acsami.1c05476
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