CN111321427B - 利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其包括以下步骤，氯化铝粉末进行干燥处理，干燥处理后的所述氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合，制备出含有铝离子的液态电解液，在设定低温度环境下，采用恒定低电压对所述含有铝离子的液态电解液进行电解，获得固态铝。本申请通过将氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合制备出含有铝离子的液态电解液，使得离子液态电解液在设定低温度环境下，利用恒定低电压进行电解，该过程降低了电解铝流程的反应温度和电解电压，节约了能源，降低了能耗，同时避免了环境污染，适用于未来推广使用。

Description

利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法

技术领域

本发明涉及电解铝技术领域，具体地，涉及一种利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法。

背景技术

铝是一种银白色的轻金属，它是地壳中含量最丰富的金属元素。近五十年来，铝凭借其优良的导电性，导热性和轻质性等特点，成为世界上应用最为广泛的金属之一。中国从1953年起步至今，已经逐步成为世界铝工业大国。据统计，2019年，我国的电解铝产量近4000万吨，占全球电解铝工业原铝总产量的50％以上，在世界铝工业中居于遥遥领先的地位。

电解铝工业不仅是中国也是世界上最大的电化学工业。目前，国内外的现代电解铝工业化生产普遍采用Hall-Héroult法，即霍尔埃鲁法，也是冰晶石-氧化铝熔融盐电解法，这也是现有唯一可以适用于大规模工业生产金属铝的方法，经过多年的发展，Hall-Héroult法电解铝技术已经比较成熟，具有生产集成化高、生产设备操作简便、建设周期短等优点。然而，在工业生产中它还存在着高能耗、副反应多、能量利用率低等一系列问题，其中能耗一般会高于13kW·h/kg Al，能量利用率最高只有50％。根据统计显示中国每年在电解铝一项上就耗电4800亿kW·h，即使按50％的最高能量利用率计算，也有2400多亿kW·h的电能被浪费掉，这足以支撑世界最大的城市┄美国纽约一年的用电量，因此能耗问题一直制约着电解铝工业的发展。

电解铝工业作为中国最重要的基础工业之一，其发展涉及到国家战略及民生等方方面面的领域，需要大力发展，但同时作为高耗能产业，耗电量历来居高不下，在发展中又面临着许多制约问题。分析来看，在实际生产过程中，电解铝能耗的高低主要取决于电解槽的工作电压和电解温度。电压每降低0.1V，生产每吨铝可节电约320kW·h；电解温度每降低10℃，生产每吨铝可节电约140kW·h。但由于电解铝生产过程中磁场的强烈作用，电解槽的工作电压很难降低。

国内一些科研机构的研究人员通过优化设备的方式，从而改进了电解铝工艺，实现了设备的长周期、高效稳定运行，能将电解槽工作电压降低了0.336V，电解温度降低了23.5℃，生产每吨铝的耗电量降低了1377kW·h，电耗降幅达到10.7％，研究取得了突破性的进展，也让人们看到了电解铝节能的可行性。但值得注意的是，降低高温电解铝能耗的改进主要集中在对电解槽材料及结构的优化，包括电解铝阳极底部开槽等。然而，受电解质的电导率、密度、挥发性、腐蚀性、熔点等理化特性以及电解质对氧化铝原料的溶解度和溶解速率等因素的限制，传统高温高电压电解铝技术降温降压空间和幅度都很有限。那么，要彻底打破电解铝生产的现有技术格局，实现真正意义上低能耗的低温低电压电解铝技术，就必须要开发出用于低温电解铝技术的新型电解质。因此，研究开发应用于低温电解铝技术的新型电解质对于中国电解铝产业的节能降耗和可持续发展具有重要意义，这也是世界铝工业面临的重大挑战。

近年来，离子液体的出现为研究人员寻找绿色低温低压电解质提供了契机。一些离子液体凭借其对铝化合物良好的溶解性，例如AlCl₃，形成含Al³⁺离子的电解质溶液，进而将电解铝的温度大幅降低至300℃以下，电解电压降低到5V以下，克服了传统工艺中高温高压的弊端，从而开发出了离子液体电解铝技术。在该技术中，离子液体和电解电压分别作为反应电解质和反应参数是整个技术的重点内容。现有技术中的离子液体的电解温度和电解电压依然较高，还有待提升。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法。

本发明公开的一种利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法包括氯化铝粉末进行干燥处理；

干燥处理后的氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合，制备出含有铝离子的液态电解液；

在设定低温度环境下，采用恒定低电压对含有铝离子的液态电解液进行电解，获得固态铝。

根据本发明一实施方式，咪唑氯盐型离子液体包括第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体；

在氯化铝粉末进行干燥处理之后，还包括以下步骤：

干燥处理后的氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合，并分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液；

第一离子液态电解液与第二离子液态电解液混合，并制备出复配型离子液体电解质；

在设定低温度环境下，采用恒定低电压对复配型离子液体电解质进行电解，获得固态铝。

根据本发明一实施方式，第一咪唑氯盐型离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，第二咪唑氯盐型离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体。

根据本发明一实施方式，设定低温度环境为低于或等于50℃的低温度环境。

根据本发明一实施方式，恒定低电压为1.5-2.5V。

根据本发明一实施方式，分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液包括以下子步骤：

在惰性环境下，干燥处理后的氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合；氯化铝粉末与第一咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，氯化铝粉末与第二咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1；

保持反应温度为20-50℃，并进行充分搅拌，获得第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液。

根据本发明一实施方式，制备出复配型离子液体电解质包括以下子步骤：

在惰性环境下，将第一离子液态电解液与第二离子液态电解液进行混合；

保持混合温度为20-50℃，并对混合后的液体进行搅拌1-2小时，使之充分混合；

静置2小时后，获得复配型离子液体电解质。

根据本发明一实施方式，第一离子液态电解液与第二离子液态电解液以体积比1∶1的比例进行混合。

根据本发明一实施方式，电解在惰性环境中的电解装置内进行。

根据本发明一实施方式，电解装置包括加热机构、电解机构以及氯气抽离机构；电解机构设于加热机构内，氯气抽离机构与电解机构连通；加热机构用于加热电解机构，电解机构用于电解，氯气抽离机构用于抽离电解所产生的氯气。

本申请的发明通过将氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合制备出含有铝离子的液态电解液，使得离子液态电解液在设定低温度环境下，利用恒定低电压进行电解，该过程降低了电解铝流程的反应温度和电解电压，节约了能源，降低了能耗，同时避免了环境污染，适用于未来推广使用。与现有的工业电解铝技术相比，本发明的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法的各项技术和经济指标均优于传统的高温熔盐电解铝过程，其低污染物排放和低操作成本使得其在工业中具有更高的应用价值。同时该方法制备步骤容易操作，产品结构稳定，质量纯度高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例一中利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法流程图；

图2为实施例一中利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法另一流程图；

图3为实施例一中的电解装置的结构示意图；

图4为实施例二铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)；

图5为实施例二复配电解质体系中铝沉积层的X射线晶体衍射表征结果图；

图6为实施例三铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)；

图7为实施例四中铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)。

附图标记说明：

1、加热机构；11、硅油加热锅；12、硅油；2、电解机构；21、电解槽；22、电解槽密封盖；23、电化学工作站；24、参比电极；25、工作电极；26、对电极；27、温度计；3、复配型离子液体电解质。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后......仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例一

参照图1，图1为实施例一中利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法流程图。本实施例中利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，包括以下步骤：

氯化铝粉末进行干燥处理。

干燥处理后的氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合，制备出含有铝离子的液态电解液。

在设定低温度环境下，采用恒定低电压对含有铝离子的液态电解液进行电解，获得固态铝。

将氯化铝粉末与咪唑氯盐型离子液体混合制备出含有铝离子的液态电解液，使得离子液态电解液在设定低温度环境下，利用恒定低电压进行电解，该过程降低了电解铝流程的反应温度和电解电压，节约了能源，降低了能耗，同时避免了环境污染，适用于未来推广使用。

继续参照图2，图2为实施例一中利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法另一流程图。进一步，本实施例中的咪唑氯盐型离子液体包括第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体。在氯化铝粉末进行干燥处理之后，还包括以下步骤：

干燥处理后的氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合，并分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液。其中，第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液均为含有铝离子的液态电解液。

第一离子液态电解液与第二离子液态电解液混合，并制备出复配型离子液体电解质。

在设定低温度环境下，采用恒定低电压对复配型离子液体电解质进行电解，获得固态铝。

可以理解的是，由于单一离子液体电解质其固有结构和性能等方面的差异使得其作为电解质的适用性各有不同，所得到的铝质量也存在有较大差异。本实施例中通过第一离子液态电解液与第二离子液态电解液混合并制备出复配型离子液体电解质，优化了离子液态电解液各项物理化学性能，首次采用复配型离子液体电解质体系在设定低温度环境和恒定低电压条件下进行电解铝反应，能够得到连续、致密、黏附性好的铝沉积层，电解效率高，反应产物铝质量纯度高，且无有毒有害气体产生，副产的氯气经干燥回收后的纯度高，具有极高的经济附加值。且所用复配型离子液体电解质，在连续长时间电解后，依然具有稳定的物理化学特征。

优选的在电解过程中的设定低温度环境为低于或等于50℃的低温度环境。恒定低电压为1.5-2.5V。在设定低温和恒定低电压下，依然能够得到连续、致密、黏附性好的铝沉积产物，极大的减少了能源消耗。

优选的，本实施例中第一咪唑氯盐型离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，也即[Emim]Cl；第二咪唑氯盐型离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，也即[Bmim]Cl。在具体应用时，1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，可作为咪唑氯盐型离子液体与干燥处理后的氯化铝粉末混合，制备出含有铝离子的液态电解液，然后进行电解。也就是说，第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体分别可以用于合成含有铝离子的液态电解液，进而直接用于电解，也可以将两液态电解液混合后，制得复配型离子液体电解质再参与电解，而后一种的复配型离子液体电解质，能够中和单一液体电解质其固有结构和性能等方面的差异，优化了离子液态电解液各项物理化学性能，使得复配型离子液体电解质作为电解质的适用性更强，性能更优，所得到的铝质量也更为稳定。

本实施例中，分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液包括以下子步骤：

在惰性环境下，干燥处理后的氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合。具体而言，惰性环境是为了营造出低氧低水或无氧无水的环境，以避免外界环境对混合过程的影响。本实施例中混合时的惰性环境可采用惰性气体进行营造，通过充入惰性气体进行保护，防止水氧影响混合过程，以确保混合过程的顺畅稳定的进行。本实施例中的惰性气体为氮气、氩气或氦气。优选的，氯化铝粉末与第一咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，氯化铝粉末与第二咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1。

保持反应温度为20-50℃，并进行充分搅拌，获得第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液。在具体应用时，第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体可事先盛放在可进行温度控制的器皿中，例如反应釜、搅拌釜或三口烧瓶等，然后再加入干燥后的氯化铝粉末，采用磁力搅拌，使得氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体进行充分混合，并保持整个混合反应温度在20-50℃，最终获得第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液，本实施例中获得为[Emim]Cl/AlCl₃和[Bmim]Cl/AlCl₃。

本实施例中，制备出复配型离子液体电解质包括以下子步骤：

在惰性环境下，将第一离子液态电解液与第二离子液态电解液进行混合。同理，惰性环境也是为了营造出低氧低水或无氧无水的环境，以避免外界环境对混合过程的影响。在具体应用时，可采用现有的混合器皿或装置对第一离子液态电解液与第二离子液态电解液混合，例如反应釜和搅拌釜等，此处不再赘述。优选的，第一离子液态电解液与第二离子液态电解液以体积比1∶1的比例进行混合，采用该比例进行混合，获得复配型离子液体电解质的结构和性能更为稳定。本实施例中复配混合过程中充入惰性气体进行保护，防止水氧影响混合过程，以确保混合过程的顺畅稳定的进行。本实施例中的惰性气体为氮气、氩气或氦气。

保持混合温度为20-50℃，并对混合后的液体进行搅拌1-2小时，使之充分混合。具体的，温度保持和混合搅拌可采用现有的反应釜和搅拌釜自身具有加热和搅拌功能，此处不再赘述。

静置2小时后，获得复配型离子液体电解质。长时间的静置能够确保获得的复配型离子液体电解质的性能更为稳定。

再一并参照图3，图3为实施例一中的电解装置的结构示意图。本实施例中电解在惰性环境中的电解装置内进行。在具体应用时，电解时的惰性环境可采用惰性气体进行营造，通过充入惰性气体进行保护，防止水氧影响电解过程，以确保电解过程的顺畅稳定的进行。本实施例中的惰性气体为氮气、氩气或氦气。

继续参照图3，图3为实施例一中的电解装置的结构示意图。本实施例中的电解装置包括加热机构1、电解机构2以及氯气抽离机构(图中未显示)。电解机构2设于加热机构1内，氯气抽离机构与电解机构2连通。加热机构1用于加热电解机构2，电解机构2用于电解，氯气抽离机构用于抽离电解所产生的氯气。具体的，加热机构1包括硅油加热锅11以及盛放于硅油加热锅11内的硅油12。电解机构2包括电解槽21、电解槽密封盖22、电化学工作站23、参比电极24、工作电极25、对电极26以及温度计27。电解槽21设于硅油加热锅11内，硅油12包覆于电解槽12的底壁与侧壁，电解槽21的槽口露于硅油12。电解槽密封盖22盖设于电解槽12的槽口。电化学工作站23位于电解槽21的一侧，在具体设置时，可以设置在电解槽密封盖22的外侧，参比电极24、工作电极25以及对电极26分别设于电解槽21内，并分别与电化学工作站23连接。温度计27设于电解槽21内，用于检测电解槽21内的温度。需要电解的液态电解液或复配型离子液体电解质3置于电解槽内，并分别包覆于参比电极24、工作电极25、对电极26以及温度计27。当然，在实际工业应用中，电解电极分别采用铂片作为阳极，铜片作为阴极，电解时将两电极插入至液态电解液或复配型离子液体电解质3中，加热机构和温度计也可采用现有的加热和测温装置进行适配替换，此处不做限定。氯气抽离机构可采用现有的机构即可，例如，可采用小型抽气泵与电解槽21连通，及时抽走反应过程中所产生的氯气，避免氯气富集导致副反应增多。

实施例二

在一并参照图4和图5，图4为实施例二铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)，图5为实施例二复配电解质体系中铝沉积层的X射线晶体衍射表征结果图。本实施例中的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法是基于实施例一中方法步骤和电解装置进行的，其具体包括以下步骤：

对氯化铝粉末进行干燥处理后，在无氧无水或低氧低水的惰性环境条件下，将氯化铝粉末分别加入到装有1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体[Emim]Cl和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体[Bmim]Cl这两种咪唑氯盐型离子液体的三口烧瓶中，氯化铝粉末与1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，本实施例中为1.8∶1，氯化铝粉末与1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，本实施例中为1.8∶1，保持反应温度在20-50℃，采用磁力搅拌，使得氯化铝与咪唑氯盐离子液体充分混合得到含有铝离子的[Emim]Cl/AlCl₃和[Bmim]Cl/AlCl₃液态电解液。然后将两种氯铝酸型离子液体电解质以体积比1∶1混合得到复配型离子液体电解质体系并对该体系进行物理化学性质的测定，测试结果详见表1。

表1为25℃环境下离子液体电解质的电导率，粘度及密度参数表。

通过表1可以看出，相对于单一的离子液体电解质，按体积比1∶1复配后的离子液体电解质体系具有良好的电导率，较低的粘度以及适宜的密度，在单一离子液体电解质体系的基础上优化了各项物理化学性能使其作为电解质更加适用于低温低压电解铝反应中。

最后，采用实施例一中图3的电解装置进行电解。在电解槽21内加入复配型离子液体电解质3，电化学工作站23提供恒定电压，在50℃温度，惰性气体环境下，以2.0V的电压进行2小时的电解实验，电解结束后，对阴极的铝沉积层进行表征，表征结果详见图4和图5。经过分析测定，整体反应效率可达90％，阴极铝纯度为98.4％。

实施例三

再一并参照图6，图6为实施例三铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)。本实施例与实施例二的不同之处在于：氯化铝粉末与1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，本实施例中为1.9∶1，氯化铝粉末与1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，本实施例中为1.9∶1，最后在50℃温度，惰性气体环境下，以1.5V的电压进行2小时的电解实验，电解结束后，对阴极的铝沉积层进行表征，表征结果详见图6。经过分析测定，整体反应效率可达80％，阴极铝纯度为96.5％。通过图6可见此方法在1.5V电压下电解得到的铝沉积层其电流效率和铝纯度也均可满足生产及产品要求。

实施例四

再一并参照图7，图7为实施例四中铝沉积层SEM表面形貌图(左)和EDAX质量纯度表征结果图(右)。本实施例与实施例二的不同之处在于：氯化铝粉末与1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8-2∶1，本实施例中为2∶1，氯化铝粉末与1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的摩尔配比为1.8∶1，本实施例中为2∶1，最后在50℃温度，惰性气体环境下，以2.5V的电压进行2小时的电解实验，电解结束后，对阴极的铝沉积层进行表征，表征结果详见图7。经过分析测定，整体反应效率可达95％，阴极铝纯度为99.4％。通过图7可见此方法在2.5V电压下电解得到的铝沉积层具有更大的电流效率和更高的铝纯度，表面形貌也较好。

由实施例二至实施例四的实验结果表明，采用[Emim]Cl/AlCl₃和[Bmim]Cl/AlCl₃复配的离子液体电解质体系，然后在设定50℃低温度环境下，采用恒定低电压对复配型离子液体电解质进行电解施加以1.5V-2.5V的恒定电压，电解2个小时，得到了连续、致密、黏附性好的铝沉积层。整个过程中，反应温度低于或等于50℃，电解效率高于80％，反应产物铝沉积层质量纯度大于95％，无CO，CF₄，HF等有毒有害气体产生，副产的氯气经干燥回收后纯度可达99％以上，具有极高的经济附加值。所用复配电解质体系经300小时连续电解后，依然具有稳定的物理化学特性。本发明的方法不仅克服了传统高温高压工艺中高能耗低效率的不足之处，而且是一种绿色环保无污染的新型电解铝技术，因此，未来在工业和科研领域均具有重要的研究及应用价值，适用于推广使用。

综上：与传统的工业电解铝技术相比，本发明的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法的各项技术和经济指标均优于传统的高温熔盐电解铝过程，其低污染物排放和低操作成本使得其在工业中具有更高的应用价值。同时该方法制备步骤容易操作，产品结构稳定，质量纯度高。能够减少企业成本，增加企业竞争力。此外，还从本质上改变了铝原料来源，开辟了一条由铝盐制备金属铝的新途径。使电解铝产业由高污染高能耗产业转变为绿色环保的可持续产业，对自然界和人类发展具有重大意义。

上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

氯化铝粉末进行干燥处理；

干燥处理后的所述氯化铝粉末分别与第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合，并分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液；所述第一咪唑氯盐型离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，所述第二咪唑氯盐型离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体；所述氯化铝粉末与所述第一咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2:1，所述氯化铝粉末与所述第二咪唑氯盐型离子液体的摩尔配比为1.8-2:1；

所述第一离子液态电解液与第二离子液态电解液混合，并制备出复配型离子液体电解质；所述第一离子液态电解液与第二离子液态电解液以体积比1：1的比例进行混合；

在设定低温度环境下，采用恒定低电压对所述复配型离子液体电解质进行电解，获得固态铝；

其中，所述设定低温度环境为低于或等于50℃的低温度环境；所述恒定低电压为1.5-2.5V。

2.根据权利要求1所述的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其特征在于，分别制备出含有铝离子的第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液包括以下子步骤：

在惰性环境下，干燥处理后的所述氯化铝粉末分别与所述第一咪唑氯盐型离子液体以及第二咪唑氯盐型离子液体混合；

保持反应温度为20-50℃，并进行充分搅拌，获得所述第一离子液态电解液以及第二离子液态电解液。

3.根据权利要求1所述的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其特征在于，制备出复配型离子液体电解质包括以下子步骤：

在惰性环境下，将所述第一离子液态电解液与第二离子液态电解液进行混合；

保持混合温度为20-50℃，并对混合后的液体进行搅拌1-2小时，使之充分混合；

静置2小时后，获得所述复配型离子液体电解质。

4.根据权利要求1所述的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其特征在于，所述电解在惰性环境中的电解装置内进行。

5.根据权利要求4所述的利用离子液体电解质低温低压电解铝的方法，其特征在于，所述电解装置包括加热机构（1）、电解机构（2）以及氯气抽离机构；所述电解机构（2）设于所述加热机构（1）内，所述氯气抽离机构与所述电解机构（2）连通；所述加热机构（1）用于加热所述电解机构（2），所述电解机构（2）用于电解，所述氯气抽离机构用于抽离电解所产生的氯气。

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