上海交通大学杨晓伟团队报导了经过自拼装单层调理双电层在Mg金属阳极上安稳固/电解质界面。相关研讨成果于2024年10月29日宣布在世界闻名学术期刊《德国使用化学》。
用高供体数(DN)添加剂调理阳离子溶剂化结构,是在镁阳极上构建安稳的固体电解质界面(SEI)的有用战略,这需求细心考虑电解质化学和很多添加剂。有必要留意一下的是,阳极邻近的双电层(EDL)在SEI构成中起着关键作用,但研讨依然缺乏。
该文中,研讨人员提出了一种新的自拼装单层(SAM)战略,使用(三氟甲基)三甲基硅烷(TFTMS,仅2 vol%,1.4 mol%,0.135 mol L-1),一种低DN但经过吸电子基团(CF3)具有强Mg金属吸收才能的物质,来调理亥姆霍兹吸收平面的杂乱结构。
经过电负性氟(TFTMS的CF3)和正电性氢(溶剂的CH3/CH2)之间的偶极-偶极相互作用,TFTMS削弱了溶剂Mg2+的配位,然后增强了阴离子Mg2+的相互作用,诱导了安稳细密的SEI,具有优异才能的电子绝缘性,完成了水平镀/剥离镁。
因而,规划的电解质使对称电池可以安稳循环长达1000小时,并在5mA cm-2下可逆地镀/剥离镁,它们与各种阴极具有十分杰出的兼容性。更重要的是,SAM战略在其他电解质体系中具有十分杰出的通用性,为促进可充电镁电池的实践使用供给了一条简略有用的途径。