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稀有金属2025年第10期:镁二次电池有机电解液研究进展

来源:期刊VIP网 时间:


作者:江乘风;贾洪兴;黄光胜;周小元;王敬丰;潘复生;

单位:重庆大学材料科学与工程学院,国家镁合金材料工程技术研究中心;重庆新型储能材料与装备研究院;重庆大学物理学院,量子材料与器件研究中心;

摘要:镁二次电池由于资源丰富、廉价易得,理论体积比容量高达3833 mAh·cm~(-3),沉积/溶解不易形成枝晶,近年来逐渐受到研究者的广泛关注。电解液作为电荷载体,主导了镁离子溶剂化结构,深度参与电解液/电极界面的微观电化学反应,对镁离子电池电压窗口、电池反应动力学等电化学性能均有重要影响,是镁二次电池研发的关键难点之一。理想的镁基电解液应具备以下特征:能够实现镁负极的可逆沉积/溶解,高离子电导率和宽电压窗口,与正极材料适配性佳,以及高安全性。相比于固态电解质,有机液态电解液因其高离子电导率和离子迁移数、优异的可逆性和循环性能、低粘度等优点,目前仍是镁电池电解液研发的主流。本文综述了镁二次电池有机液态电解液的研究进展,包括格氏试剂基、六甲基二硅胺(HMDS)基、无机盐基、二(三氟甲磺酰亚胺)镁(Mg(TFSI)_2)基、三氟甲磺酸镁(Mg(OTf)_2)基、硼基等电解液体系,介绍了它们的结构、组成、改性策略及电化学性能等,并对未来有机电解液的研究方向进行了展望。

关键词:镁二次电池;;镁基电解液;;有机液态电解液;;电化学性能

基金资助:重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-MSX0875);; 中央高校基本业务费项目(2023CDJXY-019);; 重庆市技术创新与应用发展重点项目(2024TIAD-KPX0003)资助