铝空气电池由于其能量密度高、成本低、环境友好等优势被认为是下一代可替代的能源体系。但是严重阳极自腐蚀和极化阻碍了其商业化发展。阳极自腐蚀反应主要是铝金属与电解液中的水反应释放出氢气的过程。研究表明固态电解质在抑制金属腐蚀方面具有显著的效果。这是由于固态电解质中的水分子被束缚在聚合物的网络结构中，限制了自由水分子的活性，从而析氢反应得到了明显抑制。但是固态电解质也带来了一些问题，比如界面接触不充分，电极-电解质不兼容。这些问题通常会使得整个电池体系极化变大并且工作电压也会有所下降。

针对铝空气电池面临的上述问题，中南大学唐有根-孙旦教授课题组提出了一种双电解液构造的铝空气电池：将固态电解质与传统碱性液态电解质的优势结合起来，构建一种由聚丙烯酸(PAA)凝胶和4MKOH电解液组成的双电解质铝空气电池，同时解决固态电解质带来的极化以及传统电解质严重的腐蚀问题。结果表明，这种构建的铝空气电池的阳极腐蚀抑制率达到了80%，并且具有高于4MKOH的工作电压。该成果发表于学术期刊ChemicalCommunication，并被选为热点论文。

▲

Scheme.1.Constructionofdual-electrolyteAl-airbatteriesanditsexplanationofperformanceenhancement.

▲

Fig.1.Infraredspectrum(a)andRamanspectrum(b)ofPAAhydrogel.(c)Conductivitiesofdifferentelectrolytes.(d)Inhibitionrateofhydrogenevolutionindifferentelectrolytes.SEMimagesofuntreatedAlanodesurface(e),andAlanodesurfaceafter2hexposureunderOCPin4MKOH(f)andsinglePAAhydrogel(g).

▲

Fig.2.ElectrochemicalperformanceofAl-airbatteries.(a)OCP-timecurves,(b)polarizationcurves,and(c)NyquistplotsandfittingresultsofAlanodeindifferentelectrolytes.(d)Polarizationcurves,(e)LSVcurves,and(f)CVcurvesofaircathodeindifferentelectrolytes.

▲

Fig.3.(a)DischargingprofilesofAl-airbatterieswith

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkyy/504.html