1.本发明属于电化学技术领域，具体来说涉及一种高安全性铝空气电池用电解液及其制备方法。
背景技术：2.铝-空气电池因具有高安全性、低成本、环境友好和理论比能量高(8100wh/kg)等优点，受到广泛关注。放电过程中铝负极被消耗发生氧化，空气中的氧气作为正极被还原为oh-，电子通过外电路从负极流向正极。
3.铝空气电池电解液由中性水溶液或碱性水溶液组成。当使用碱性电解液时，虽然相对于中性电解液来说放电电位较高，但是其溶液的ph非常高，使用的安全性大大降低，所以针对某些有特定安全要求的情况，需要使用基于中性电解液的铝空气电池。然而，在中性电解液中，铝表面很容易生成钝化膜，降低了铝的电化学活性，导致放电性能差，放电电位仅在0.4v左右。
4.针对中性电解液体系中铝负极易钝化的问题，目前的研究多采用铝负极合金化和添加电解液添加剂的方式加以减缓。铝负极合金化需对铝进行高温熔化处理并加入多种元素复合，能耗高且制备过程繁琐。而直接向电解液中加入添加剂，简单有效地提高了铝空气电池的电化学性能。
技术实现要素：5.为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种高安全性的基于氯化钠溶液的铝空气电池电解液。该电解液通过在氯化钠溶液中添加无水氯化镓，镓离子会使铝表面电荷偏向激活方向，吸引cl-聚集，形成大量活性位点并和铝反应生成金属镓，进而形成铝镓齐，造成铝表面氧化膜破裂，使得铝的电化学活性显著提高，提升铝空气电池放电电位和能量密度。
6.本发明是通过一下技术方案实现的：
7.一种高安全性铝空气电池用电解液，包括以下组分：氯化钠2mol/l，无水氯化镓0.01～1mol/l，余量为水。
8.一种高安全性铝空气电池用电解液的制备方法，如下所述
9.配置氯化钠水溶液，加入无水氯化镓，搅拌溶解，使无水氯化镓浓度为0.01～1mol/l。
10.与现有技术相比，本发明的优点在于：
11.本发明公开了一种高安全性铝空气电池用电解液及其制备方法，本发明在中性(nacl)电解液中添加无水氯化镓，促进铝板氧化溶解，提高了铝空气电池放电电位(约至0.97v)，使其有了应用的可能。
附图说明
12.图1是实施例中铝空气电池放电电位曲线图。
13.对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
14.下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
15.实施例1
16.配置2mol/l的氯化钠水溶液，加入无水氯化镓,搅拌溶解，使无水氯化镓的浓度为0.1mol/l。
17.将配好的电解液加入铝-空气电池，负极为工业纯铝，正极为商业化空气电极，主要成分为二氧化锰、乙炔黑、镍网。连接电池正负极于电化学工作站进行数据采集，并计算铝片放电前后质量损失，测试结果如下：
18.测得放电电位为0.63v，容量密度为2242.90ah/kg，能量密度为1428.10wh/kg。
19.实施例2
20.配置2mol/l的氯化钠水溶液，加入无水氯化镓,搅拌溶解，使无水氯化镓的浓度为0.15mol/l。
21.将配好的电解液加入铝-空气电池，负极为工业纯铝，正极为商业化空气电极，主要成分为二氧化锰、乙炔黑、镍网。连接电池正负极于电化学工作站进行数据采集，并计算铝片放电前后质量损失，测试结果如下：
22.测得放电电位为0.79v，容量密度为1933.28ah/kg，能量密度为1685.18wh/kg。
23.实施例3
24.配置2mol/l的氯化钠水溶液，加入无水氯化镓,搅拌溶解，使无水氯化镓的浓度为0.2mol/l。
25.将配好的电解液加入铝-空气电池，负极为工业纯铝，正极为商业化空气电极，主要成分为二氧化锰、乙炔黑、镍网。连接电池正负极于电化学工作站进行数据采集，并计算铝片放电前后质量损失，测试结果如下：
26.测得放电电位为0.97v，容量密度为1482.42ah/kg，能量密度为1762.22wh/kg。
27.测试各铝空气电池2h内放电电位曲线，电流密度的测试方法如下所述：
28.将电池正负极连接至电化学工作站，加入电解液以后，设置放电电流密度为10ma/cm2，记录电池两端电压大小。测试各铝空气电池2h内放电电位曲线，电流密度均为10ma/cm2，如图1所示。根据图示显示，实施例1为加入少量添加剂的电池放电曲线，电压为。实施例2，实施例3为依次增量加入添加剂的电池放电曲线，可见放电电压提升至0.97v(实施例3)。
29.添加无水氯化镓，会使铝表面电荷偏向激活方向，吸引cl-聚集，形成大量活性位点并和铝反应生成金属镓，进而形成铝镓齐，造成铝表面氧化膜破裂，使得铝的电化学活性显著提高，放电电位提升130％。
30.以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均
落入本发明的保护范围。
技术特征：1.一种高安全性铝空气电池用电解液，其特征在于，包括以下组分：氯化钠2mol/l，无水氯化镓0.01～1mol/l，余量为水。2.一种高安全性铝空气电池用电解液的制备方法，其特征在于：配置氯化钠水溶液，加入无水氯化镓，搅拌溶解，使无水氯化镓浓度为0.01～1mol/l。
技术总结本发明公开了一种高安全性铝空气电池用电解液及其制备方法，本发明在中性(NaCl)电解液中添加无水氯化镓，促进铝板氧化溶解，提高了铝空气电池放电电位(约至0.97V)，使其有了应用的可能。应用的可能。应用的可能。
技术研发人员：胡文彬 吴忠 顾莹莹 邓意达
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/7/5
