鋰離子電池的固有局限性激發了人們對探索替代技術的研究,特別是那些依賴金屬陽極的技術:單價鋰和二價鋅(Zn)、鎂(Mg)和鈣(Ca)金屬。鎂和鈣金屬電池因其原材料的天然豐富性和載體離子的二價性而具有較高的儲能性能,因此它們具有顯著的優勢。然而,這些電池系統遠未商業化,其中缺乏可靠的電解質是一個主要問題。近日,首爾大學Jang Wook Choi、高麗大學Dong-Joo Yoo介紹了最近對二價鎂和鈣金屬電池的開創性研究,這些研究一直關注著這些問題。
本文要點:
1) 在這些金屬陽極上形成離子絕緣鈍化層及其較差的去溶劑化動力學長期以來一直被認為是優化電解質成分的巨大障礙。這些障礙要求在電解質工程中采取創新策略,并對由此產生的固體-電解質-界面(SEI)層進行廣泛分析。
2) 作者特別關注在相關研究方面與鋰和鋅金屬電池進行類比,并與為這些類似系統開發的策略進行對標,其中包括對金屬陽極形態的熱力學和演變的基本理解,電解質和SEI成分之間的相關性,實現Mg和Ca可逆(去)鍍的最新電解質策略,以及SEI性能及其與腐蝕和壽命相關的新觀點。
Jinyoung Kim et.al Insights from Li and Zn systems for advancing Mg and Ca metal batteries Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D4CS00557K
https://doi.org/10.1039/D4CS00557K