中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，2025年12月，儲能技術(shù)領(lǐng)域迎來重要進(jìn)展。鋁金屬電池憑借鋁材料的高比容量、資源豐富及低成本優(yōu)勢，被視為下一代能源存儲的潛力候選。然而其大規(guī)模應(yīng)用長期受限于電解液體系的技術(shù)瓶頸，傳統(tǒng)電解液的強(qiáng)腐蝕性、高黏度等問題嚴(yán)重制約了電池壽命與性能。近日，一項(xiàng)突破性研究成功開發(fā)出新型低腐蝕性“有機(jī)雙氯”電解液，為這一技術(shù)難題提供了創(chuàng)新解決方案，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·可持續(xù)性》。

  一、鋁金屬電池潛力與電解液技術(shù)瓶頸

  中國報(bào)告大廳發(fā)布的《2025-2030年中國電池行業(yè)市場深度研究與戰(zhàn)略咨詢分析報(bào)告》指出，鋁金屬電池負(fù)極材料鋁具有理論比容量高（達(dá)2980 mAh/g）、地殼儲量豐富（占比8.2%）、成本低廉等優(yōu)勢，且其三電子轉(zhuǎn)移特性可提升儲能效率。然而，傳統(tǒng)電解液體系存在顯著缺陷：腐蝕性強(qiáng)導(dǎo)致電池組件快速老化，高黏度與動力學(xué)遲緩限制了充放電效率，同時(shí)高昂成本阻礙了商業(yè)化進(jìn)程。這些問題成為鋁金屬電池從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。

  二、有機(jī)雙氯電解液的創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略

  研究團(tuán)隊(duì)提出“有機(jī)雙氯”溶劑化電解液設(shè)計(jì)策略，以氯化鋁-正丙醚有機(jī)體系替代傳統(tǒng)離子液體。通過精準(zhǔn)調(diào)控有機(jī)溶劑的溶劑化能力，成功構(gòu)建獨(dú)特的“有機(jī)雙氯”溶劑化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)將腐蝕性氯離子（Cl?）限域在鋁離子（Al3?）周圍，顯著降低電解液整體的腐蝕性，同時(shí)保持高效的離子傳輸能力。實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)計(jì)使電解液的黏度降低40%以上，有效改善了鋁沉積/溶解的動力學(xué)行為。

  三、突破性性能表現(xiàn)與應(yīng)用前景

  新型電解液實(shí)現(xiàn)了鋁金屬電池在循環(huán)穩(wěn)定性上的重大突破：在1000次循環(huán)后容量保持率仍超過90%，庫侖效率達(dá)99.8%，且未出現(xiàn)傳統(tǒng)電解液常見的枝晶生長與副反應(yīng)問題。此外，該電解液體系成本較離子液體降低60%，顯著提升了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。研究進(jìn)一步揭示，該策略開創(chuàng)了基于陽離子活性物種的全新電化學(xué)反應(yīng)路徑，為解決多價(jià)金屬電池（如鎂、鋅電池）的腐蝕與動力學(xué)難題提供了普適性思路。

  低腐蝕性“有機(jī)雙氯”電解液的開發(fā)，標(biāo)志著鋁金屬電池技術(shù)邁過關(guān)鍵應(yīng)用門檻。通過創(chuàng)新溶劑化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)解決了腐蝕性、成本與動力學(xué)效率問題，為高能量密度、長壽命儲能系統(tǒng)的商業(yè)化鋪平道路。這一成果不僅加速鋁金屬電池的實(shí)用化進(jìn)程，更為多價(jià)金屬電池領(lǐng)域開辟了新的研究方向，對推動全球清潔能源存儲技術(shù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

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