【作者】 谷思辰； 王华丽； 田阳； 白莹； 陈实； 朱娜； 吴川； 吴锋；

【Author】 Sichen Gu;Huali Wang;Yang Tian;Ying Bai;Shi Chen;Na Zhu;Chuan Wu;Feng Wu;School of Materials Science & Engineering,Beijing Institute of Technology;

【机构】 北京理工大学材料学院；

【摘要】 含卤素的离子液体是室温铝离子电池最常用的电解液^[1,2]。在这种离子液体中,阴离子的种类和浓度对铝离子电池的电化学性能具有重要影响^[3]。本研究探索了不同摩尔比例的AlCl₃/[BMIM]Cl离子液体中的离子种类及其对铝离子电池电化学性能的影响。在不同摩尔比例的AlCl₃/[BMIM]Cl离子液体中存在Cl^-,AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-三种阴离子。不同摩尔比例的离子液体电化学窗口存在差异。将AlCl₃/[BMIM]Cl作为铝离子电池的电解液时,其中Al₂Cl₇^-的浓度对电池的电化学性能具重要影响。此外,较高摩尔比的AlCl₃/[BMIM]Cl离子液体对铝片具有轻微的腐蚀性,这种轻微腐蚀性可能有助于去除铝片表面致密的氧化膜,提升铝离子电池的电化学性能;但过高的摩尔比的离子液体对铝片有强烈的腐蚀性,会导致铝负极和电池壳的严重腐蚀,引发副反应。故只有当电解液中AlCl₃/[BMIM]Cl的摩尔比例适当时,铝离子电池的电化学性能最优。更多还原

【Abstract】 Haloaluminate containing ionic liquid are most widely used electrolytes of the aluminum ion batteries^[1,2].Anions species and concentration in electrolyte exhibit a crucial influence on the electrochemical performance of aluminum ion batteries^[3].Here in,haloaluminate containing ionic liquids prepared with different AlCl₃/[BMIM]Cl mole ratios are explored.Three kinds of anions（Cl^-,A1Cl₄^-,Al₂Cl₇^-） are found coexisting in AlCl₃/[BMIM]Cl ionic liquid.The different anion compositions of ionic liquids result in variance of electrochemical windows.Besides,concentration of Al₂Cl₇^- is essential in influencing electrochemical performance of aluminum ion battery.Furthermore,AlCl₃/[BMIM]Cl ionic liquid with appropriate mole ratio causes slight corrosion on the Al metal,which may help removing the oxide film on Al metal foil.While the ionic liquid with too high mole ratios causes severe corrosion of collector and side reactions.The aluminum ion battery using ionic liquid with appropriate mole ratio displays the best electrochemical performance.更多还原