高壓可充電鎂電池（RMB）因成本低、鎂含量高而成為鋰離子電池的潛在替代品。然而，后者與許多電解質(zhì)的副反應(yīng)嚴(yán)重阻礙了鎂沉積/剝離的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)。

在此，加拿大滑鐵盧大學(xué)Linda F. Nazar團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種新的、易于獲得的溶劑設(shè)計(jì)電解質(zhì)，有效地解決了離子對(duì)解離的困難，并以簡(jiǎn)單的Mg(TFSI)₂為鹽促進(jìn)了納米級(jí)鎂的快速成核/生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)便的界面電荷轉(zhuǎn)移過程。在2 mAh cm^-2的實(shí)際容量條件下，無枝晶的鎂沉積/剝離可維持7000多個(gè)小時(shí)（約10個(gè)月）。通過對(duì)工作電壓高達(dá)3.5 V的PANI||Mg全電池進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，證明了這些電解質(zhì)的高壓穩(wěn)定性。

圖1. 循環(huán)后形貌

總之，該工作為穩(wěn)定的高電壓鎂電池開發(fā)了一類新型共醚磷酸酯電解質(zhì)(CEPE)。這種電解質(zhì)系統(tǒng)依賴于兩種關(guān)鍵成分：磷酸乙酯釋放Mg²⁺/Mg 氧化還原的活性，共醚溶劑改善鎂沉積/剝離的動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性。重要的是，該工作證明了調(diào)整溶劑以破壞離子對(duì)形成的有效性，而這在 Mg(CB11H12)₂ 等陰離子鹽中是不明顯的。

因此，在 2 mAh cm^-2的實(shí)際等離子容量條件下，使用MgTFSI₂ 實(shí)現(xiàn)了超過 7000 小時(shí)（約 10 個(gè)月）的無枝晶鎂沉積/剝離。使用優(yōu)化電解質(zhì)組裝的 PANI||Mg 電池在 C/2 下可提供 240 mAh g^-1 的容量，在 2C下可運(yùn)行 400 多個(gè)循環(huán)，達(dá)到 3.5 V 的工作電壓。因此，該工作為低成本、高電壓電解質(zhì)的開發(fā)開辟了新的領(lǐng)域。

圖2.電池性能

A Weakly Ion Pairing Electrolyte Designed for High Voltage Magnesium Batteries, Energy & Environmental Science 2023 DOI: 10.1039/d3ee02861e