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Nano Lett.：無(wú)氯化物鎂電池電解液形成的堅(jiān)固負(fù)極-電解液納米界面

雙(六甲基二硅疊氮)鎂（Mg(HMDS)₂）基電解液與鎂（Mg）金屬負(fù)極具有良好的相容性，是目前備受關(guān)注的可充電Mg電池候選材料。然而，通常的Mg(HMDS)₂與氯化鹽的組合會(huì)導(dǎo)致電池組件嚴(yán)重的腐蝕，負(fù)極穩(wěn)定性低等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。

在此，新加坡科技研究局（A*STAR）Zhi Wei Seh等人首次報(bào)道了一種在1,2-二甲氧基乙烷（DME）中的無(wú)氯化物Mg(HMDS)₂基電解液。

采用四丁基硼氫化銨（TBABH4）作為除濕劑，通過(guò)化學(xué)控制微水含量，Mg(HMDS)₂– DME電解液在鍍鎂/剝離中表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在150次循環(huán)中平均庫(kù)侖效率達(dá)到98.3%，且對(duì)電池組分無(wú)腐蝕性。

圖1. 含該改性電解液的鎂半電池性能

此外，鎂金屬負(fù)極的表面分析和深度分析揭示了在負(fù)極-電解液納米界面處形成了堅(jiān)固的固體電解質(zhì)界面（SEI），這使得鎂電鍍/剝離可逆發(fā)生。

該電解液還表現(xiàn)出與硫化銅納米材料正極的良好相容性，其初始放電容量高達(dá)261.5 mAh g^-1?？傊?，由于其無(wú)腐蝕性和高負(fù)極穩(wěn)定性，Mg(HMDS)₂ + TBABH₄代表了一種有前途的無(wú)氯化物電解液體系。

圖2. 改性電解液中負(fù)極的穩(wěn)定性

Using a Chloride-Free Magnesium Battery Electrolyte to Form a Robust Anode-Electrolyte Nanointerface, Nano Letters 2021. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02655

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