An efficient Hauser-base electrolyte for rechargeable magnesium batteries

电解质 无机化学 阴极 电化学 化学 过电位 阳极 离子电导率 法拉第效率 氯化物 电化学窗口 化学工程 材料科学 有机化学 物理化学 电极 工程类
作者
Mingxiang Cheng,Yaru Wang,Duo Zhang,Shuxin Zhang,Yang Yang,Xuecheng Lv,Jiulin Wang,Yanna NuLi
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:76: 1-10 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.08.037
摘要

Rechargeable magnesium batteries (RMBs) are considered the promising candidates for post lithium-ion batteries due to the abundant storage, high capacity, and dendrite-rare characteristic of Mg anode. However, the lack of practical electrolytes impedes the development and application of RMBs. Here, through a one-step reaction of LiCl congenital-containing Knochel–Hauser base TMPL (2,2,6,6-tetramethylpiperidinylmagnesium chloride lithium chloride complex) with Lewis acid AlCl3, we successfully synthesized an efficient amino-magnesium halide TMPLA electrolyte. Raman and mass spectroscopy identified that the electrolyte comprises the typical di-nuclear copolymer [Mg2Cl3·6THF]+ cation group and [(TMP)2AlCl2]− anion group, further supported by the results of density functional theory calculations (DFT) and the Molecular dynamics (MD) simulations. The TMPLA electrolyte exhibits promising electrochemical performance, including available anodic stability (>2.65 V vs. SS), high ionic conductivity (6.05 mS cm−1), and low overpotential (<0.1 V) as well as appropriate Coulombic efficiency (97.3%) for Mg plating/stripping. Both the insertion Mo6S8 cathode and conversion CuS cathode delivered a desirable electrochemical performance with high capacity and good cycling stability based on the TMPLA electrolyte. In particular, when compatible with low cost and easily synthesized CuS, the CuS||Mg cell displayed an extremely high discharge capacity of 458.8 mAh g−1 for the first cycle and stabilized at 170.2 mAh g−1 with high Coulombic efficiency (99.1%) after 50 cycles at 0.05 C. Our work proposes an efficient electrolyte with impressive compatibility with Mg anode and insertion/conversion cathode for practical RMBs and provides a more profound knowledge of the Lewis acid–base reaction mechanisms.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
qingmoheng应助悦耳怜珊采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
爆米花应助WQY采纳,获得10
刚刚
slk发布了新的文献求助10
刚刚
愉快的孤容完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
英姑应助一枝杷枇采纳,获得10
1秒前
1秒前
Lucas应助穆仰采纳,获得30
1秒前
ivvi发布了新的文献求助10
1秒前
xpdnpu完成签到,获得积分10
2秒前
凶凶完成签到,获得积分10
3秒前
小菜白完成签到,获得积分10
3秒前
超帅鸭子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
张一一完成签到,获得积分10
4秒前
粉色发布了新的文献求助10
4秒前
aaaaaa发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
王小冉发布了新的文献求助10
5秒前
三三发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
哈比完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
在水一方应助圣晟胜采纳,获得10
7秒前
青石发布了新的文献求助10
7秒前
市区凤姐完成签到,获得积分10
8秒前
喵喵喵完成签到,获得积分10
8秒前
Sunwenrui发布了新的文献求助200
8秒前
LSJ完成签到 ,获得积分10
9秒前
AAA关闭了AAA文献求助
10秒前
热情嘉懿完成签到,获得积分20
10秒前
上官若男应助曹孟德采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
紫薯球完成签到,获得积分10
11秒前
jphu完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Schlieren and Shadowgraph Techniques:Visualizing Phenomena in Transparent Media 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5516775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4609657
关于积分的说明 14517657
捐赠科研通 4546551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2491236
邀请新用户注册赠送积分活动 1472956
关于科研通互助平台的介绍 1444911