超高速充電可能なアルミニウムイオンバッテリー

世界最古の国際科学技術誌「NATURE」のLETTERページに「超高速充電式アルミニウムイオン電池」という学術論文がある。学術論文では、Dasen の 熱分解黒鉛 シートは電気化学測定を行うために使用されました。

Swagelok 型セル (直径 1/2 インチ) は、4mg PG 箔 (0.017mm、Suzhou Dasen Electronics Materials) のカソードと 90mg の Al 箔 (0.25mm、Alfa Aesar) のアノードを使用して構築されました。添付の方法をご確認ください。

方法

イオン液体電解質の調製。室温イオン液体電解質は、塩化 1-エチル-3-メチルイミダゾリウム ([EMIm]Cl、97%、Acros Chemicals) と無水塩化アルミニウム (AlCl3、99.999%、SigmaAldrich) を混合することによって作成されました。 [EMIm]Cl を真空下 130°C で 16 ～ 32 時間焼き、残留水を除去しました。 ([EMIm]AlxCly) イオン液体電解質は、アルゴン雰囲気グローブ ボックス内で無水 AlCl3 と [EMIm]Cl を混合することによって調製され ([EMIm]Cl と AlCl3 は両方とも吸湿性が高い)、得られた淡黄色の透明な液体を室温で 1 分間撹拌しました。 10分AlCl3対[EMIm]Clのモル比は1.1から1.8まで変化した。イオン液体の水分含量は、電量カールフィッシャー滴定装置 DL39 (Mettler Toledo) を使用して測定されました (500 ～ 700 ppm)。塩基性溶融物 (AlCl3/[EMIm]Cl モル比 < 1) 中の主なアニオンは CI です。

酸性溶融物 (AlCl3/[EMIm]Cl モル比 > 1) では、Al2Cl7 、Al3Cl10、および Al4Cl13 などのクロロアルミン酸アニオンが形成されます 11。AlCl3/[EMIm]Cl 電解質中のアニオン熱量比は、ガラスを使用して決定されました。 4 ～ 8 mmAu でコーティングされた繊維濾紙 (Whatman GF/D)ランダムな向きの石英窓を備えたキュベットセル (0.35 ml、Starna Cells) 内の SiO2 ビーズ 21。次に、グローブボックス内で、キュベットセルをＡｌＣｌ３／［ＥＭＩｍ］Ｃｌ５＝１．３（モル比）で満たした。ラマンスペクトル (200 ～ 650 cm-1) は、分解能 2 cm-1 の 785 nm レーザーを使用して取得されました。ラマン データは、表面増強ラマンの利点を活かすために、Au コーティングされた SiO2 ビーズの表面から収集されました 21,22 (拡張データ図２ｂ）。