科技日報天津12月9日電 （記者陳曦 通訊員梁紹楠）記者9日從天津大學獲悉，該校先進碳與能源材料實驗室團隊成功研發出一種全新的低腐蝕性“有機雙氯”電解液，為鋁金屬電池走向大規模實際應用掃清了一大障礙。相關研究成果近日發表在國際期刊《自然·可持續性》上。

鋁金屬電池因負極材料鋁具有理論比容量高、地殼儲量豐富、成本低廉以及三電子轉移等優勢，在下一代儲能技術中展現出巨大潛力。然而，鋁金屬電池技術的實用化長期受限於電解液體系。傳統電解液雖能使鋁可逆沉積與溶解，但普遍存在腐蝕性強、黏度高、成本高、動力學遲緩等問題，嚴重損害電池組件壽命，制約了其發展。

針對這一核心挑戰，團隊創新性地提出“有機雙氯”溶劑化電解液設計策略，以氯化鋁或正丙醚有機體系替代傳統離子液體，並通過精准篩選與調控有機溶劑的溶劑化能力，構建了獨特的“有機雙氯”溶劑化結構。該結構將所有具有腐蝕性的氯離子（Cl-）“限域”在鋁離子（Al3+）周圍，從而大幅降低了電解液整體的腐蝕性。同時，這一特殊結構易於極化，確保了鋁電池能夠穩定、高效地完成反復的充電與放電循環。

據介紹，該突破不僅成功解決了鋁金屬電池面臨的強腐蝕性難題，更開創了一條基於陽離子活性物種的全新電化學反應路徑。這為攻克鋁電池乃至其他多價金屬電池中普遍存在的腐蝕、動力學遲緩、傳質受阻等共性技術瓶頸，提供了全新的解決思路，為實現鋁金屬電池的實用化邁出重要一步。

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