摘 要:可充镁电池(RMBs)被认为是下一代最具潜力的储能体系之一,电解液对 RMBs 的性能具有重要影响。
本文通过将 1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐(EMImBF4)添加到 MgCl2+AlCl3 电解液(MACC)中制备了一种
MACC-EMImBF4/有机醚(MACCE)可充镁电池电解液体系,采用循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)、电化学
交流阻抗谱(EIS)和恒流充放电曲线(GCD)等方法测试了 MACCE 电解液的电化学性能及全电池性能,并通过场
发射扫描电镜(FE-SEM)、X 射线衍射仪(XRD)和 X 射线光电子能谱仪(XPS)对循环后电极表面进行了分析。
结果表明,EMImBF4的添加有效改善了电解液的性能,MgCl2-AlCl3与 EMImBF4的最佳摩尔浓度比为 5:1。MACCE
电解液离子电导率为 3.94mS∙cm-1、Mg2+沉积—溶出过电位为 59mV、库伦效率达到 97.5%以上、氧化稳定性可达 2.8V
(vs. Mg/Mg2+)和循环超过 500h。MACCE 电解液在循环过程中可在 Mg 负极表面形成一层纳米颗粒层,从而有助
于改善循环稳定性。MACCE 电解液与正极材料 Mo6S8 的兼容性好,Mo6S8|MACCE|Mg 全电池的放电平均比容量可
达 64.4mAh∙g-1(12.88 mA∙g-1,0.1C),100 次循环后比容量保持率可达 73.2%。MACCE 电解液制备工艺简单,成
本低廉,能够应用于 RMBs,对促进 RMBs 的商业化应用具有重要意义。