卢怡君教授ACS Energy Lett.：阴离子添加剂实现非亲核电解液中可逆的镁氧化还原

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卢怡君教授ACS Energy Lett.：阴离子添加剂实现非亲核电解液中可逆的镁氧化还原
由于严重的镁钝化，镁电池功率密度低、循环寿命差。使用亲核电解液可有效稳定镁负极，但由于化学反应性，它不能使用有机和转换型正极。
卢怡君教授ACS Energy Lett.：阴离子添加剂实现非亲核电解液中可逆的镁氧化还原
在此，香港中文大学卢怡君（Yi-Chun Lu）教授等人报告了一种有效的非钝化阴离子添加剂，即还原聚二萘嵌苯二酰亚胺 (rPDI)，能够在简单的非亲核电解液（Mg(TFSI)2-MgCl2）中实现快速和可逆的镁沉积/溶解。
rPDI 可以优先吸附在Mg上并排斥TFSI– 阴离子使其远离Mg表面，防止TFSI– 分解和Mg钝化。利用rPDI在电解液中的mM级溶解度，rPDI很适合作为对称电池和全电池的电解液添加剂。
卢怡君教授ACS Energy Lett.：阴离子添加剂实现非亲核电解液中可逆的镁氧化还原
图1. 基于添加剂的Mg对称电池的电化学性能
使用0.2 mM rPDI 添加剂，Mg对称电池在1.0 mA cm-2下展示了300小时的可逆循环，Mg有机全电池实现了高功率密度（2.0 mW cm-2) 和稳定的循环寿命（>200 次循环）。
这项研究为非亲核电解液提供了一种简便有效的策略，使镁负极可以与除插层化合物之外的各种有机和转换型正极相结合。
卢怡君教授ACS Energy Lett.：阴离子添加剂实现非亲核电解液中可逆的镁氧化还原
图2. Mg有机全电池的电化学性能
Non-passivating Anion Adsorption Enables Reversible Magnesium Redox in Simple Non-nucleophilic Electrolytes, ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01780

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