武汉理工大学麦立强、孟甲申、台州学院宋振军Angew.：熔盐电解质中化学键活化构建高能量铝 - 氟化碳电池

背景：高能量密度、高安全性一次电池在航空航天等领域需求迫切，传统锂/钠/钾-氟化碳电池受资源、成本或动力学问题限制。铝资源丰富、成本低且理论容量高，但铝-氟化碳电池存在Al³⁺去溶剂化能垒高、C─F键断裂困难等动力学迟缓问题。研究目的：开发新策略以突破铝-氟化碳电池的动力学瓶颈，提升其电化学性能。结论：研究团队设计了一种AlCl₃─NaCl─LiCl─KCl四元熔盐电解质，利用其中高阶Al─Cl簇降低Al³⁺去溶剂化能垒，并借助碱金属离子与F的强静电作用活化C─F键，促进稳定AlF₃生成。该策略使电池在85℃、10 mA g⁻¹条件下实现1.75 V放电平台和897.7 mAh g⁻¹比容量。通过构筑MnO₂-CFₓ异质界面进一步开发出高倍率、高载量性能的Al-MnO₂@CFₓ电池。该工作为高能量密度铝基储能电池提供了新的理论与实验依据。