铝离子（Al-ion）电池因其低成本而成为新兴的大规模储能电池。然而，铝（Al）金属负极的循环稳定性较差，这是由于其非平面沉积比其他金属严重得多，特别是在高电流密度下，这限制了它们的实际应用。在此，清华大学吕伟团队使用经典的金属电沉积理论来研究铝的沉积行为，并展示了一种简单实用的方法。即利用金属沉积行为的描述符：调节交换电流密度（i0）/极限电流密度（iL）用于均匀电沉积铝金属。研究显示，作者通过仔细调整涂层厚度进而调节交换电流密度，以实现有效的传质。基于此，在5 mA cm-2的超大电流密度和5 mAh cm-2的大沉积容量下，铝金属负极实现超过2800小时的稳定循环。此外，人造石墨正极的全电池可提供65 mAh g-1的稳定放电容量和99.5%的高CE，在2500次循环中没有明显的容量或CE衰减。图1. Al2Cl7-在PDMS中的传输机制总之，该工作通过引入PDMS涂层，成功地降低了i0/iL比值，实现了铝的均匀沉积，显著提高了AMA的电化学稳定性。因此，该种策略不仅在实验中取得了成功，而且具有广泛的应用前景，可以推广到其他金属负极，如锂、镁、钙和锌等。这项研究为铝基电池的发展提供了新的设计原则，有望推动铝基电池在大规模能源存储领域的应用。图2. PDMS涂层对铝沉积电化学性能的影响Stabilizing aluminum metal anode with exchange current regulation， Energy & Environmental Science 2024 DOI: 10.1039/d4ee03542a【高端测试，找华算】🏅 同步辐射全球机时，三代光源，随寄随测！最快一周出结果，保证数据质量！
