Al‑1wt%Fe legeringsanod som innehåller nanopartiklar som förbättrar aluminiumbatteriets prestanda

Aluminiumbaserade batterier är en lovande kandidat för nästa generations batterier på grund av deras höga teoretiska kapacitet, kostnadseffektivitet och miljövänliga egenskaper. Olika material har undersökts som katoder i Al-jonbatterier.

Bland annat har grafitmaterial visat goda resultat. I Al-anoden, problem relaterade till passiveringsskiktet och korrosion av aluminium är en allvarlig utmaning som begränsar Al-ion-batteriets prestanda. I detta projekt kommer det specifika fokuset att läggas på anoden av aluminiumlegering och den elektrolyt. Vi har nyligen visat att kontrollerad korrosion av en aluminiumlegering som innehåller 1 vikt% Fe-anod kan förbättra batteriets kapacitet och cyklbarhet. Detta tillskrevs nederbörd av högt antal Al3Fe-partiklar, vilket försvagade oxidskiktet. Detta projekt syftar till att driva denna nya strategi vidare med hjälp av speciell rolling operationsteknik. Hypotesen är att en speciell valsningsoperation på Al-1wt%Fe legeringsgöt kommer att öka antalet Al3Fe faser med att fragmentera dessa partiklar till nanopartiklar. Detta skulle ytterligare försvaga den passiva oxiden och så småningom förstärka beteendet hos Al-anoden.

Dessutom kommer en ny billig och miljövänlig elektrolyt av djup eutektisk elektrolyt (DES) också att användas för aluminium-grafit battericell. Detta är en viktig parameter att utveckla ett aluminium-grafitbatteri mot industrialisering. Resultaten av detta projekt kommer att leda till utveckling av aluminiumbatteri. Det fördjupar förståelsen av aluminiumkorrosion och oxidbeteende hos aluminium, vilket är en utmaning under elektrokemisk prestanda av batteri. Det kommer utforska också (DES) elektrolyten som en kandidatelektrolyt för kommersialisering av aluminiumbatterier.

Projektet är finansierat av J. Gust. Richerts foundation.