Linda F Nazar EES 教授：專為高壓鎂電池設計的弱電離配對電解質

高壓可充電鎂電池 （RMB） 因其成本低、鎂含量高而成為鋰離子電池的潛在替代品。 然而，後者與許多電解質的副反應嚴重阻礙了鎂沉積剝離的穩定性和動力學。

這裡Linda F.，加拿大滑鐵盧大學納扎爾團隊報道了一種新型的、現成的溶劑設計的電解質，有效解決了離子對解離的困難，促進了以簡單Mg（TFSI）2為鹽的奈米級鎂的快速成核和生長，實現了簡單的介面電荷轉移過程。 在實際容量為2 mAh cm-2時，無枝斛鎂沉積剝離可維持7000小時以上（約10個月）。 工作電壓可達 3帕尼 ||. 5 V對整個MG電池進行了基準測試，證明了這些電解質的高壓穩定性。

圖1迴圈後形貌

總之，這項工作導致了一類用於穩定高壓鎂電池的新型磷酸共醚電解質（CEPEs）的開發。 該電解質系統依賴於兩個關鍵組分：磷酸乙酯釋放Mg2+ mg氧化還原活性，以及助醚溶劑提高鎂沉積剝離的動力學和穩定性。 重要的是，這項工作證明了調整溶劑以破壞離子對形成的有效性，這在陰離子鹽（如mg（cb11h12）2）中並不明顯。

因此，使用MGTFSI2在2 mAh cm-2的實際等離子體容量下實現了超過7000小時（約10個月）的樹突狀鎂沉積。 使用 pani||，優化的電解液元件MG 電池在 C2 時提供 240 mAh G-1 的容量，可在 2C 至 3C 下執行超過 400 次迴圈5 V 工作電壓。 因此，這項工作為開發低成本、高壓電解質開闢了新的領域。

圖2電池效能

a weakly ion pairing electrolyte designed for high voltage magnesium batteries,energy & environmental science2023 doi: 10.1039/d3ee02861e