可充電鎂電池（RMB）由于其高容量和天然豐富度，正在成為鋰離子電池的有效替代品。然而，傳統(tǒng)電解質(zhì)中嚴(yán)重鈍化和不均勻沉積帶來的挑戰(zhàn)依然存在，導(dǎo)致可逆性和循環(huán)穩(wěn)定性較差。近日，新加坡科技研究局Zhi Wei She、休斯敦大學(xué)Yan Yao將1-氯丙烷（CP）的共價分子引入傳統(tǒng)電解質(zhì)中，以操縱鎂陽極的動力學(xué)和表面化學(xué)。
本文要點(diǎn)：
1) 由于CP-Mg相互作用降低了Mg（002）晶面的表面能，在電沉積過程中優(yōu)先形成具有（002）取向的水平排列片狀形態(tài)。此外，CP的最低未占據(jù)分子軌道能級能夠在Mg電極表面原位形成穩(wěn)定的富Cl界面。平面沉積形態(tài)與保護(hù)性界面相結(jié)合，可以有效抑制鎂電極與電解質(zhì)之間的寄生反應(yīng)，促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)。
2) 所設(shè)計(jì)的電解質(zhì)在不對稱電池中以99.79%的高庫侖效率實(shí)現(xiàn)了可逆的Mg電鍍/剝離，并在25 mA cm?2的超高電流密度下在對稱電池中保持穩(wěn)定循環(huán)215小時以上。這種工程電解質(zhì)還與不同的無機(jī)/有機(jī)陰極材料表現(xiàn)出優(yōu)異的兼容性，從而為RMB的應(yīng)用提供了新機(jī)遇。
Gaoliang Yang et.al Realizing Horizontal Magnesium Platelet Deposition and Suppressed Surface Passivation for High-Performance Magnesium Metal Batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02317F
https://doi.org/10.1039/D3EE02317F
