当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Appl. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Highly Efficient Non-Nucleophilic Mg(CF3SO3)2-Based Electrolyte for High-Power Mg/S Battery
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-04-03 , DOI: 10.1021/acsami.0c00196 Dan Huang 1 , Shuangshuang Tan 1 , Maosheng Li 1 , Dandan Wang 2 , Chunhua Han 1 , Qinyou An 1 , Liqiang Mai 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-04-03 , DOI: 10.1021/acsami.0c00196 Dan Huang 1 , Shuangshuang Tan 1 , Maosheng Li 1 , Dandan Wang 2 , Chunhua Han 1 , Qinyou An 1 , Liqiang Mai 1
Affiliation
|
The application of high-energy Mg/S batteries was obstructed by the insufficiency of low-cost and non-nucleophilic electrolyte. In this work, a non-nucleophilic electrolyte was prepared by facilely dissolving Mg(CF3SO3)2, MgCl2, and AlCl3 in 1,2-dimethoxyethane (DME). The equilibrium species of the MTB electrolyte mainly comprise [Mg2(μ-Cl)2(DME)4]2+ and [(CF3SO3)AlCl3]−, which are generated by dehalodimerization reaction and Lewis acid–base reaction, respectively. The electrolyte exhibits a highly efficient reversible Mg deposition/dissolution, low overpotential of around 250 mV, and good oxidative stability up to 3.5 V after conditioning. The conditioning process that the active [Mg2(μ-Cl)2(DME)4]2+ species transforms into [Mg3(μ3-Cl)(μ2-Cl)2(DME)7]3+ was demonstrated, owing to the irreversible deposition of Al3+ on Mg foil. More importantly, this electrolyte exhibited good compatibility and kinetics for reversible Mg/MgSx redox, resulting in a high specific capacity of 866 mAh g–1 at 200 mA g–1 and high power density of 550 W kg–1. This work offers a new direction for low-cost, non-nucleophilic electrolyte and paves the way to explore high-power Mg/S batteries.
中文翻译：
用于大功率Mg / S电池的高效非亲核Mg（CF 3 SO 3）2基电解质
低成本和非亲核电解质的不足阻碍了高能Mg / S电池的应用。在这项工作中，通过将Mg（CF 3 SO 3）2，MgCl 2和AlCl 3容易地溶解在1,2-二甲氧基乙烷（DME）中来制备非亲核电解质。MTB电解质的平衡物质主要包括[Mg 2（μ-Cl）2（DME）4 ] 2+和[（CF 3 SO 3）AlCl 3 ] -分别由脱卤二聚反应和路易斯酸碱反应生成。电解液在调节后表现出高效的可逆Mg沉积/溶解，约250 mV的低过电势以及高达3.5 V的良好氧化稳定性。调节过程使活性[镁2（μ-Cl）的2（DME）4 ] 2+物种变换成[镁3（μ 3 -Cl）（μ 2 -Cl）2（DME）7 ] 3+证明，由于不可逆的Al 3+沉积在镁箔上。更重要的是，这种电解质对可逆的Mg / MgS x氧化还原表现出良好的相容性和动力学，从而在200 mA g –1时具有866 mAh g –1的高比容量，并具有550 W kg –1的高功率密度。这项工作为低成本，非亲核电解质提供了新的方向，并为探索大功率Mg / S电池铺平了道路。
更新日期：2020-04-03
中文翻译：
用于大功率Mg / S电池的高效非亲核Mg（CF 3 SO 3）2基电解质
低成本和非亲核电解质的不足阻碍了高能Mg / S电池的应用。在这项工作中，通过将Mg（CF 3 SO 3）2，MgCl 2和AlCl 3容易地溶解在1,2-二甲氧基乙烷（DME）中来制备非亲核电解质。MTB电解质的平衡物质主要包括[Mg 2（μ-Cl）2（DME）4 ] 2+和[（CF 3 SO 3）AlCl 3 ] -分别由脱卤二聚反应和路易斯酸碱反应生成。电解液在调节后表现出高效的可逆Mg沉积/溶解，约250 mV的低过电势以及高达3.5 V的良好氧化稳定性。调节过程使活性[镁2（μ-Cl）的2（DME）4 ] 2+物种变换成[镁3（μ 3 -Cl）（μ 2 -Cl）2（DME）7 ] 3+证明，由于不可逆的Al 3+沉积在镁箔上。更重要的是，这种电解质对可逆的Mg / MgS x氧化还原表现出良好的相容性和动力学，从而在200 mA g –1时具有866 mAh g –1的高比容量，并具有550 W kg –1的高功率密度。这项工作为低成本，非亲核电解质提供了新的方向，并为探索大功率Mg / S电池铺平了道路。
京公网安备 11010802027423号