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低成本的深共晶液體電解質（DELE），如[AlCl₃]_1.3[尿素]（AU），有望用于可充電非水鋁金屬電池（AMBs）。然而，其在室溫下的高粘度和緩慢的離子傳輸導致電池極化和低比容量限制了它們的實際應用。

在此，德國亥姆霍茲研究所Stefano Passerini、Liu Xu等人以AU為模型，提出了非溶劑化1,2-二氟苯（dFBn）作為DELE的共溶劑，構建了局部濃縮的深共晶液體電解質（LC-DELE）。其中，dFBn有效地提高了流動性和離子傳輸，而不影響電解質中的離子動力學。此外，dFBn還改變了在鋁金屬負極上生長的固體電解質界面，并降低了界面電阻。

結果顯示，在1.0 mA cm^?2下，Al/Al電池的壽命從210 h提高到2000 h，電池極化從0.36 V降低到0.14 V。在0.1和1A g^?1下，Al石墨電池的倍率性能分別降低了0.15和0.74 V。鋁-硫電池的初始放電容量從94 mAh g^?1提高到1640 mAh g^–1。

圖1. 對電池性能

總之，該工作通過稀釋DEL型電解質(例如AU)，構建了一種LC-DELE共溶劑dFBn并將其用于AMB。具體而言，dFBn的加入，有效改善了AU的流動性和離子導電性且不影響其離子動力學。由于更好的滲透性及增強的離子運輸，采用石墨或硫正極的全電池表現出低極化和高比容量。

此外，dFBn還促進了SEI上的形成進而降低了界面電阻。因此，該工作通過在DEL中加入非溶劑化共溶劑構建LC-DELS，為開發低成本、高能量密度的電池系統提供了一條新的途徑。

圖2. 全電池性能

Locally Concentrated Deep Eutectic Liquids Electrolytes for Low-Polarization Aluminum Metal Batteries,?Advanced Materials 2024 DOI: 10.1002/adma.202400263

原創文章，作者：Jenny（小琦），如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.zzhhcy.com/index.php/2024/03/26/c661f67993/

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?亥姆霍茲研究所AM：局部高濃深共晶電解質實現低極化鋁金屬電池

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