包括化學(xué)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化過(guò)程的電解質(zhì)化學(xué)對(duì)任何電池的安全穩(wěn)定運(yùn)行都至關(guān)重要。近日,青島科技大學(xué)Zhang Zhonghua、Li Guicun、中國(guó)科學(xué)院崔光磊報(bào)道了胺/醚共溶劑的配位和痕量電離的協(xié)同作用,以實(shí)現(xiàn)用于低成本可充電鎂電池的可逆鎂(Mg)-金屬陽(yáng)極。
本文要點(diǎn):
1) 通過(guò)單晶X射線衍射、質(zhì)譜和核磁共振測(cè)試,作者將獨(dú)特的二價(jià)[Mg((amino)6]2+鑒定為活性離子物種。在微量溶劑電離的誘導(dǎo)下,部分質(zhì)子化的烷基胺/醚陽(yáng)離子可以與三氟甲磺酰胺(TFSI)陰離子化學(xué)結(jié)合,形成帶中性電荷的離子對(duì),并減緩其在鎂金屬陽(yáng)極上的分解。
2) 冷凍電子顯微鏡圖像和氧化氘(D2O)滴定測(cè)試揭示了電沉積中電解質(zhì)陽(yáng)極界面非常薄,MgH2的一個(gè)獨(dú)特成分與共溶劑的電離過(guò)程密切相關(guān)。通過(guò)調(diào)節(jié)共溶劑配位/電離過(guò)程,作者實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的Mg電鍍/剝離可逆性和延長(zhǎng)的循環(huán)壽命。
Min Wang et.al Synergy of coordination and trace ionization from co-solvents enables reversible magnesium electroplating/stripping behavior EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02450D
https://doi.org/10.1039/D3EE02450D