由于氯铝酸盐离子液体能够在室温下可逆地电沉积铝，因此是可充铝电池的常用电解液。目前，这些离子液体有限的电化学稳定性、腐蚀性和湿度敏感性阻碍了铝电池的发展。
图1 聚合物电解质中的铝电沉积研究
英国南安普顿大学Theresa Schoetz等开发了一种基于1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓-氯化铝、聚氧化乙烯和气相二氧化硅的固态聚合物电解质。研究显示，与离子液体相比，这种电解质的电化学稳定性更强，同时还能保持≈13 mS cm-1的高离子电导率，这使得Al-天然石墨电池的充电上限电势高达2.8 V，并将传统离子液体电解液目前实现的比容量提高了≈30%。
图2 储锂机制研究
在2.7 V电压下的长期循环显示，在360 mA g-1电流条件下的可逆容量为123 mA h g-1，循环1000次后的库仑效率为98.4%。固态核磁共振波谱测量结果表明，五配位铝物种的形成交联了聚合物网络，使固态电解质中离子液体的负载量增加。这项研究为聚合物电解质的分子级设计和理解提供了新的视角，可用于扩展电压极限的高容量铝电池。
图3 Al-天然石墨电池的性能
Solid Polymer Electrolytes with Enhanced Electrochemical Stability for High-Capacity Aluminum Batteries. Advanced Energy Materials 2024. DOI: 10.1002/aenm.202303285