双(六甲基二硅叠氮)镁(Mg(HMDS)2)基电解质与镁(Mg)金属负极具有良好的相容性,是目前备受关注的可充电Mg电池候选材料。然而,通常的Mg(HMDS)2与氯化盐的组合会导致电池组件严重的腐蚀,负极稳定性低等问题,严重限制了其实际应用。
基于此,新加坡科技研究局(A*STAR)Zhi Wei Seh首次报道了一种在1,2-二甲氧基乙烷(DME)中的无氯化物Mg(HMDS)2基电解质。
文章要点
1)采用四丁基硼氢化铵(TBABH4)作为除湿剂,通过化学控制微水含量,Mg(HMDS)2- DME电解质在镀镁/剥离中表现出优异的电化学性能,在150次循环中平均库仑效率达到98.3%,且对电池组分无腐蚀性。
2)对Mg金属负极的表面分析和深度分析结果显示,负极-电解质纳米界面上形成了一种坚固的固体电解质界面(SEI),从而实现了可逆的镀镁/剥离过程。
3)研究发现,Mg(HMDS)2-DME电解质与硫化铜(CuS)纳米材料正极也表现出良好的相容性,其初始放电容量达到了261.5 mAh g−1。
参考文献
Raymond Horia, et al, Using a Chloride-Free Magnesium Battery Electrolyte to Form a Robust Anode−Electrolyte Nanointerface, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02655
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02655