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Nano Lett.:無氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面

Nano Lett.:無氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面
雙(六甲基二硅疊氮)鎂(Mg(HMDS)2)基電解液與鎂(Mg)金屬負(fù)極具有良好的相容性,是目前備受關(guān)注的可充電Mg電池候選材料。然而,通常的Mg(HMDS)2與氯化鹽的組合會(huì)導(dǎo)致電池組件嚴(yán)重的腐蝕,負(fù)極穩(wěn)定性低等問題,嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。
Nano Lett.:無氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面
在此,新加坡科技研究局(A*STAR)Zhi Wei Seh等人首次報(bào)道了一種在1,2-二甲氧基乙烷(DME)中的無氯化物Mg(HMDS)2基電解液。
采用四丁基硼氫化銨(TBABH4)作為除濕劑,通過化學(xué)控制微水含量,Mg(HMDS)2– DME電解液在鍍鎂/剝離中表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,在150次循環(huán)中平均庫侖效率達(dá)到98.3%,且對(duì)電池組分無腐蝕性。
Nano Lett.:無氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面
圖1. 含該改性電解液的鎂半電池性能
此外,鎂金屬負(fù)極的表面分析和深度分析揭示了在負(fù)極-電解液納米界面處形成了堅(jiān)固的固體電解質(zhì)界面(SEI),這使得鎂電鍍/剝離可逆發(fā)生。
該電解液還表現(xiàn)出與硫化銅納米材料正極的良好相容性,其初始放電容量高達(dá)261.5 mAh g-1??傊?,由于其無腐蝕性和高負(fù)極穩(wěn)定性,Mg(HMDS)2 + TBABH4代表了一種有前途的無氯化物電解液體系。
Nano Lett.:無氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面
圖2. 改性電解液中負(fù)極的穩(wěn)定性
Using a Chloride-Free Magnesium Battery Electrolyte to Form a Robust Anode-Electrolyte Nanointerface, Nano Letters 2021. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02655

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