Low-cost AlCl3/Et3NHCl electrolyte for high-performance aluminum-ion battery

Xu, Hanyan; Bai, Tianwen; Chen, Hao; Guo, Fangwei; Xi, Jiabin; Huang, Tieqi; Cai, Shengying; Chu, Xingyuan; Ling, Jun; Gao, Weiwei; Xu, Zhen

doi:10.1016/j.ensm.2018.08.003

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“…The AlCl 3 /chloride ionic liquid system is prepared by mixing an anhydrous AlCl 3 Lewis acid and a chloride‐based ionic‐liquid Lewis base such as imidazolium chloride, ammonium chloride, or piperidinium chloride with alkyl or methoxy side chains in the cation, in an inert atmosphere or at least in dry air. The reaction between the chloride‐based ionic liquid and AlCl 3 is highly exothermic.…”

Section: Alcl3‐based Electrolytes For Aluminum Batteriesmentioning

confidence: 99%

“…The Al‐graphene aerogel battery has an energy density of 60 Wh kg −1 and a power density of 30 kW kg −1 , which are comparable to those of commercial lead‐acid batteries and the best graphene‐based supercapacitors. The same authors recently reported an aluminum‐graphene battery that used the low‐cost ionic liquid electrolyte AlCl 3 /triethylamine hydrochloride (Et 3 NHCl) with a molar ratio of 1.5:1 (Figure ) . This electrolyte has lower HOMO and higher LUMO energy levels than the AlCl 3 /[EMIM]Cl electrolyte.…”

Section: Alcl3‐based Electrolytes For Aluminum Batteriesmentioning

confidence: 99%

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Halide‐Based Materials and Chemistry for Rechargeable Batteries

et al. 2020

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Rechargeable batteries are considered one of the most effective energy storage technologies to bridge the production and consumption of renewable energy. The further development of rechargeable batteries with characteristics such as high energy density, low cost, safety, and a long cycle life is required to meet the ever‐increasing energy‐storage demands. This Review highlights the progress achieved with halide‐based materials in rechargeable batteries, including the use of halide electrodes, bulk and/or surface halogen‐doping of electrodes, electrolyte design, and additives that enable fast ion shuttling and stable electrode/electrolyte interfaces, as well as realization of new battery chemistry. Battery chemistry based on monovalent cation, multivalent cation, anion, and dual‐ion transfer is covered. This Review aims to promote the understanding of halide‐based materials to stimulate further research and development in the area of high‐performance rechargeable batteries. It also offers a perspective on the exploration of new materials and systems for electrochemical energy storage.

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Section: Alcl3‐based Electrolytes For Aluminum Batteriesmentioning

confidence: 99%

Section: Alcl3‐based Electrolytes For Aluminum Batteriesmentioning

confidence: 99%

Halide‐Based Materials and Chemistry for Rechargeable Batteries

et al. 2020

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“…Das System aus AlCl 3 /Chlorid‐basierten ionischen Flüssigkeiten wird präpariert, indem eine wasserfreie AlCl 3 ‐Lewis‐Säure und eine Chlorid‐basierte ionisch‐flüssige Lewis‐Base, wie Imidazoliumchlorid, Ammoniumchlorid oder Piperidiniumchlorid mit Alkyl‐ oder Methoxy‐Seitenketten im Kation, in einer inerten Atmosphäre oder zumindest in trockener Luft gemischt werden. Die Reaktion zwischen der Chlorid‐basierten ionischen Flüssigkeit und AlCl 3 ist extrem exotherm.…”

Section: Alcl3‐basierte Elektrolyte Für Aluminiumbatterienunclassified

“…Die Al‐Graphen‐Aerogel‐Batterie hat eine Energiedichte von 60 Wh kg −1 und einer Leistungsdichte von 30 kW kg −1 , was vergleichbar zu den Werten der kommerziellen Bleisäure‐Batterien und der besten Graphen‐basierten Superkondensatoren ist. Die gleichen Autoren berichteten kürzlich von einer Aluminium‐Graphen‐Batterie, die einen günstigen ionischen Flüssigelektrolyten aus AlCl 3 /Triethylaminhydrochlorid (Et 3 NHCl) mit einem Molverhältnis von 1.5:1 verwendete (Abbildung ) . Dieser Elektrolyt hat niedrigere HOMO‐ und höhere LUMO‐Energie als die AlCl 3 /[EMIM]Cl‐Elektrolyte.…”

Section: Alcl3‐basierte Elektrolyte Für Aluminiumbatterienunclassified

Halogenid‐basierte Materialien und Chemie für wiederaufladbare Batterien

et al. 2020

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Wiederaufladbare Batterien gelten als eine der effektivsten Energiespeichertechnologien, die die Überleitung zwischen der Erzeugung und dem Verbrauch erneuerbarer Energien schafft. Die weitergehende Entwicklung wiederaufladbarer Batterien mit Eigenschaften wie hohe Energiedichte, Kostengünstigkeit, Sicherheit und eine lange Lebensdauer muss dabei die stetig zunehmenden Energiespeicheranforderungen erfüllen. Dieser Aufsatz zeigt den wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt wiederaufladbarer Batterien auf, der durch Halogenid‐basierten Materialien und Chemikalien zustande kommt, inklusive der Verwendung von Halogenid‐Elektroden, Halogendotierung von Elektroden und/oder Elektrodenoberflächen, Elektrolyt‐Design und Additive, die schnellen Ionen‐Shuttle und stabile Elektroden/Elektrolyt‐Grenzflächen ermöglichen sowie neue Batteriechemie realisieren. Eine Vielzahl von Batteriechemie basierend auf monovalentem Kation‐, multivalenten Kation‐, Anion‐ oder Dual‐Ionen‐Transfer wird beschrieben. Dieser Aufsatz zielt darauf ab, das Verständis von Halogenid‐basierten Materialien und Chemikalien zu fördern und die weitere Forschung und Entwicklung im Bereich hochleistungsfähiger wiederaufladbarer Batterien anzuregen. Er soll außerdem einen Ausblick auf die Nutzung neuer elektrochemischer Energiespeichermaterialien und ‐systeme bieten.

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“…Dai and co‐workers presented a rechargeable Al‐ion battery using costly [EMIm]Cl as electrolyte, which achieved a specific capacity of 60 mA h g −1 . Since then, more researchers have devoted themselves to the field of Al‐ion batteries, positive electrode material, current collector and electrolyte . The battery with urea as electrolyte yielded a specific capacity of 73 mA h g −1 after 150 cycles .…”

Section: Figurementioning

confidence: 99%

A High Capacity Aluminum‐Ion Battery Based on Imidazole Hydrochloride Electrolyte

Cheng

Zhao

et al. 2019

ChemElectroChem

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Aluminum‐ion batteries (Al‐ion batteries) have become a potential energy storage system, owing to their excellent cycling performance, three‐electron‐redox properties, and safety performance. Until now, great progress has been made in Al‐ion batteries. However, the Al‐ion battery system still encounters various problems, such as high electrolyte price, harsh working environment, low discharge platforms, and inferior capacity. Here, we prepared a novel Al‐ion battery with AlCl3/Imidazole hydrochloride (ImidazoleHCl) as the electrolyte, aluminum as the negative electrode, and commercial graphite as the positive electrode. The battery achieves a high specific discharge capacity of 129 mA h g−1 at a current density of 0.5 A g−1 and 105 mA h g−1 with a high coulombic efficiency of 99 % at the current density of 4 A g−1 after 1000 cycles. The mechanism of AlCl4− intercalation/de‐intercalation is proved by Raman, XRD and EDS studies. ImidazoleHCl is a promising electrolyte and this work provides a new insight for the Al‐ion battery system.

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Low-cost AlCl3/Et3NHCl electrolyte for high-performance aluminum-ion battery

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Halide‐Based Materials and Chemistry for Rechargeable Batteries

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Halogenid‐basierte Materialien und Chemie für wiederaufladbare Batterien

A High Capacity Aluminum‐Ion Battery Based on Imidazole Hydrochloride Electrolyte

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