Rechargeable magnesium batteries enabled by conventional electrolytes with multifunctional organic chloride additives

电解质 无机化学 氯化物 阳极 材料科学 三氟甲磺酸 法拉第效率 化学 有机化学 电极 催化作用 冶金 物理化学
作者
Dan Thien Nguyen,Alex Yong Sheng Eng,Raymond Horia,Zdeněk Sofer,Albertus D. Handoko,Man‐Fai Ng,Zhi Wei Seh
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:45: 1120-1132 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.11.011
摘要

The development of a conventional electrolyte, based on commercially available magnesium (Mg) salts in organic solvents, remains one of the most challenging quests for rechargeable Mg batteries. Conventional electrolytes typically form a passivation layer on Mg metal anode, necessitating the extensive use of inorganic chloride additives such as MgCl2. Herein, for the first time, we introduce an organic chloride, tetrabutylammonium chloride (TBAC), as a multifunctional electrolyte additive for conventional magnesium triflate (Mg(OTf)2)-based electrolytes. TBAC was found to perform three major roles: (1) enhance Mg(OTf)2 dissociation in aprotic solvent, (2) inhibit the reduction of triflate anions through surface-adsorbed TBA+, and (3) act as a chloride source to form Mg complexes and stabilize the Mg anode-electrolyte interface. The novel electrolyte combination of TBAC and Mg(OTf)2 in 1,2-dimethoxyethane exhibits excellent Mg plating/stripping with Coulombic efficiency of 97.7% over 200 cycles at 0.5 mA cm−2 and 0.5 mAh cm-2. Postmortem analysis unveils uniform Mg deposition and stable solid electrolyte interphase formation on Mg anode, which enables reversible cycling with Mo6S8 cathode. Together with our findings on another organic chloride additive, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, and in combination with different electrolyte salts and solvents, we showcase the general promise of high-performance conventional electrolytes for rechargeable Mg batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
苏大壮实给苏大壮实的求助进行了留言
1秒前
wanci应助youyouo采纳,获得10
2秒前
情怀应助小木木采纳,获得10
2秒前
wll5695完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
pizza发布了新的文献求助10
3秒前
月月完成签到,获得积分10
3秒前
zz77877发布了新的文献求助10
3秒前
Anonymous发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐应助zhuifengzhe采纳,获得10
4秒前
Ava应助欢欢采纳,获得10
5秒前
akon完成签到,获得积分10
5秒前
snowdrift完成签到,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助ZengJuan采纳,获得10
6秒前
6秒前
清脆飞荷完成签到,获得积分10
6秒前
Gao_Z_X完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
坦率听荷发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
幽默梦山完成签到 ,获得积分10
9秒前
mordy发布了新的文献求助10
10秒前
随影相伴完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助kelven采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
靠六啊发布了新的文献求助10
12秒前
大个应助wll5695采纳,获得10
13秒前
15秒前
jessie完成签到,获得积分10
15秒前
斯文墨镜发布了新的文献求助10
15秒前
坦率听荷完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
九姑娘完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3415502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3017251
关于积分的说明 8880311
捐赠科研通 2704863
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1483105
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685656
邀请新用户注册赠送积分活动 680604