铝离子电池电解液的研究进展

摘要

得益于铝负极的高质量/体积能量密度、低成本与高安全性,可充铝离子电池成为极具前景的下一代储能电池体系。铝离子电池主要是基于铝负极、正极材料及1-乙基-3-甲基咪唑氯化物([EMIm]Cl)基的离子液体电解液。目前,储铝正极材料的性能优化已取得了系列进展,但铝离子电池的实际应用受到了[EMIm]Cl基电解液的高成本、腐蚀性、湿度敏感、不稳定界面等问题的限制。本文总结了近期铝离子电池电解液的相关研究工作,并详细介绍了提高铝离子电池电解液实用化的解决方案。从降低成本的角度,探究低成本的离子液体电解液或者采用低温熔融盐体系,并对其进行改性优化;从化学稳定性角度,主要是开发新型的电解液体系,如凝胶态聚合物和全固态电解质,旨在利用固态基质屏蔽保护离子液体。发展低成本与化学/电化学稳定的铝沉积溶解电解液是目前铝离子电池领域的研究热点与难点,本文对不同电解液的改性方案与存在问题进行全面的分析与讨论,并对铝离子电池电解液的未来发展进行了展望。