Linda F Nazar EES 教授：专为高压镁电池设计的弱电离配对电解质

高压可充电镁电池 （RMB） 因其成本低、镁含量高而成为锂离子电池的潜在替代品。 然而，后者与许多电解质的副反应严重阻碍了镁沉积剥离的稳定性和动力学。

这里Linda F.，加拿大滑铁卢大学纳扎尔团队报道了一种新型的、现成的溶剂设计的电解质，有效解决了离子对解离的困难，促进了以简单Mg（TFSI）2为盐的纳米级镁的快速成核和生长，实现了简单的界面电荷转移过程。 在实际容量为2 mAh cm-2时，无枝斛镁沉积剥离可维持7000小时以上（约10个月）。 工作电压可达 3帕尼 ||. 5 V对整个MG电池进行了基准测试，证明了这些电解质的高压稳定性。

图1循环后形貌

总之，这项工作导致了一类用于稳定高压镁电池的新型磷酸共醚电解质（CEPEs）的开发。 该电解质系统依赖于两个关键组分：磷酸乙酯释放Mg2+ mg氧化还原活性，以及助醚溶剂提高镁沉积剥离的动力学和稳定性。 重要的是，这项工作证明了调整溶剂以破坏离子对形成的有效性，这在阴离子盐（如mg（cb11h12）2）中并不明显。

因此，使用MGTFSI2在2 mAh cm-2的实际等离子体容量下实现了超过7000小时（约10个月）的树突状镁沉积。 使用 pani||，优化的电解液组件MG 电池在 C2 时提供 240 mAh G-1 的容量，可在 2C 至 3C 下运行超过 400 次循环5 V 工作电压。 因此，这项工作为开发低成本、高压电解质开辟了新的领域。

图2电池性能

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