׃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(gu)制备了新型凝胶聚合物?sh)解质。该凝胶聚合物电(sh)解质在室温条件下表现高的d?sh)导率?/span>3.86× 10-3 S cm-1Q、宽?sh)化学窗口?/span>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?sh)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(sh)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(sh)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?sh)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?sh)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?sh)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(sh)解质均可应用于铝d甉|?/span>
2.凝胶?sh)解质的电(sh)化学性能以及甉|性能
?/span>2.Q?/span>aQ不同凝胶聚合物?sh)解质用于?/span>-矛_甉|的倍率性能Q（bQ?/span>AT1.7 PA凝胶?sh)解质的?/span>-矛_甉|在不同电(sh)密度下的充攄(sh)曲线Q?/span>AT1.7 PA?sh)解质的Q?/span>cQ?/span>LSV曲线Q（dQ离子电(sh)导率Q（eQ恒极化曲U；Q?/span>fQ?/span>AT1.7 PA凝胶?sh)解质的?/span>-矛_甉|的长循环性能
通过Ҏ(gu)不同凝胶聚合物电(sh)解质用于?/span>-矛_甉|的倍率性能Q可以看?/span>AT1.7 PA?sh)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?sh)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(sh)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(sh)压，说明界面较稳定。采用该凝胶?sh)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?sh)解质的?/span>-矛_甉|工作机理
?/span>3.采用凝胶?sh)解质的?/span>-矛_甉|的（aQ原?/span>XRD图谱Q（bQ充攄(sh)曲线Q（cQ原?/span>Raman图谱
从电(sh)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?sh)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(sh)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?sh)解质分别组装铝?/span>-墨电(sh)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?sh)，说?/span>AT1.7 PAh低水分敏感性?/span>
?/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?sh)@环，?/span>AT1.7l装的纽扣铝-矛_甉|在几个@环后则不能充攄(sh)。分别将U扣甉|拆开Q可以看出，使用AT1.7 PA的纽扣电(sh)池几乎没有腐蚀痕迹Q而?/span>AT1.7的纽扣电(sh)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 ?sh)解质?/span>/矛_甉|自放甉|能Ҏ(gu)
?/span>AT1.7?/span>AT1.7 PA?sh)解质分别组装?/span>-矛_甉|q将其充满电(sh)Q搁|?/span>100个小时后Q用两U电(sh)解质的铝-矛_甉|开路电(sh)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>
