全固体电解质将会助力铝离子电池成未来新贵？

随着电子产品、电动汽车需求的日益增长，市场对充电电池的需求也日趋旺盛。传统充电电池的电解质为液体，该介质有助于离子从一个电极传输到另一个电极。由于电解质由有机分子制成，因此其具有易燃和易挥发的特性，由此为充电电池的使用带来不小的安全隐患。

针对于此，来自于美国纽约州雪城大学（SyracuseUniversity）的Hosein研究团队成功开发出了一种面向铝离子充电电池的新型固体电解质。该电解质由十分柔软的聚合物制成，它允许铝离子自由通过，同时自身坚韧的结构具有优异的耐热性和耐磨性。将铝盐（如硝酸铝）溶解在聚合物主体中，可使该聚合物充当起铝离子电解质的角色。

在通常的认识里，盐类较易溶解在液体中。事实上许多聚合物固体材料也可以溶解盐，因为聚合物的主链具有能够将盐解离为阳离子和阴离子的功能。它在固定阴离子的同时，允许阳离子自由穿过聚合物固体材料，由此实现了电池内的电荷传输。实验测试表明，该固体聚合物电解质具有与液体电解质相同的导电性，在150℃的高温测试条件下，仍能稳定安全地正常工作。

在此之前，Hosein团队一直在推进全固态铝离子电池的研究工作，全固态电解质的成功研发，无疑是此类电池走向成功的至为关键的一步。

铝离子电池具有和锂离子电池相同的组成结构，但是却拥有许多锂电池所不能比拟的优点。首先，铝是地球中富含量第三丰富的金属元素，获取便捷且成本低廉。与之相对，锂在地壳中的含量排名第27位，储量和成本均不占优势。其次，相比而言，铝离子电池具有更高的电压，能储存更多的能量，并提供更大的电流。测试表明，铝离子电池容量是锂离子电池的4倍，这是因为铝可形成多价离子，携带电荷是锂离子的3倍。

研究人员认为，在后锂离子电池时代，铝离子电池有望成为极具竞争力的下一代储存介质。本研究相关论文（Asolidpolymerelectrolyteforaluminumionconduction）发表在《ResultsinPhysics》上（Vol.10,2018，p529-531）。