北工大尉海军/张旭AFM：基于氟取代乙酰胺添加剂的耐高压深共晶溶剂电解液

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北工大尉海军/张旭AFM：基于氟取代乙酰胺添加剂的耐高压深共晶溶剂电解液电解液的高压稳定性严重决定着电化学反应，这仍然是开发先进铝离子电池（AIB）的主要障碍之一。
北工大尉海军/张旭AFM：基于氟取代乙酰胺添加剂的耐高压深共晶溶剂电解液
图1. 电解液设计
北京工业大学尉海军、张旭等提出了一种氟调整策略，以提高低成本AlCl3/乙酰胺（AcAs）深共晶溶剂电解液的高压稳定性。研究发现，二氟乙酰胺（dFAcA）能为电解液带来最佳的高压稳定性，氧化起始电位从2.21 V提高到2.78 V（相对于Al3+/Al）。
由于F对羧基O配位位点的退电子效应，dFAcA可抑制与AlCl3配位生成各种离子。dFAcA在电解液中配位可形成[AlCl2∙(AcA)∙(dFAcA)]+和[AlCl2∙(dFAcA)2]+阳离子，这些阳离子的HOMO水平较低，因此具有良好的抗氧化能力。
北工大尉海军/张旭AFM：基于氟取代乙酰胺添加剂的耐高压深共晶溶剂电解液
图2. dFAcA含量对电解液化学结构的影响
一系列电化学分析表明，经dFAcA修饰的AlCl3/AcA电解液可改善铝电极的沉积/剥离反应动力学和稳定性。
因此，采用优化电解液的Al-S电池可以提供良好的性能和较高的放电电压，其主平台电压≈1.7-1.9 V，即使循环300次也几乎没有电压衰减。总体而言，这项研究为高性能AIBs的高性能、低成本电解液设计提供了启示。
北工大尉海军/张旭AFM：基于氟取代乙酰胺添加剂的耐高压深共晶溶剂电解液
图3. Al-S电池性能
High-Voltage Deep Eutectic Solvent Electrolyte with Fluorine-Substituted Acetamide Additive for Aluminum-ion Battery. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202305194

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