可充电铝电池(RABs)因其惊人的理论容量、出色的安全性能和丰富的铝储量而备受关注,因此被定位为固定储能的潜在替代品和补充。然而,RAB仍存在一些问题,例如氯铝酸盐离子液体电解质(ILs)的腐蚀性导致阳极稳定性差以及阴极的润湿性不佳。为了解决这些问题,我们提出了电解质界面工程,将非离子表面活性剂(F127)作为离子液体电解质的界面优化剂,同时调节阳极-电解质和阴极-电解质界面。系统实验和理论分析验证了F127优先吸附在电极表面,形成致密均匀的吸附层。F127层能有效减轻IL对铝阳极的腐蚀,并调节电流密度以实现铝的均匀沉积。此外,F127还能增强正极与IL之间的润湿性,防止石墨结构坍塌,提高活性材料的利用率。使用F127修饰ILs(F127-0.5)组装的Al/FG全电池在循环1600 次后仍能保持 104.9 mAh g-1的比容量,高于ILs(69.0 mAh g-1)。这种电解质界面改性策略对于实现长寿命和高容量RAB具有重要的现实意义。
图文简介
电解质配方和界面保护
铝阳极的电化学可逆性和稳定性
通过F127优化实现均匀和自由枝晶铝沉积
镀铝离子液体在纯离子液体和F127优化离子液体中的成核和生长演化
Al//FG全电池的电化学性能
论文信息
通讯作者:Xianfeng Du
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