Strong solvent coordination effect inducing gradient solid-electrolyte-interphase formation for highly efficient Mg plating/stripping

电解质 法拉第效率 材料科学 阳极 过电位 剥离(纤维) 无机化学 电镀(地质) 化学工程 电化学 电极 化学 物理化学 复合材料 地球物理学 工程类 地质学
作者
Yunyan Du,Yanmin Chen,Shuangshuang Tan,Jinlong Chen,Xueting Huang,Lianmeng Cui,Juncai Long,Zhongting Wang,Xuhui Yao,Bo Shang,Guangsheng Huang,Xiaoyuan Zhou,Lingjie Li,Jinfeng Wang,Fusheng Pan
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:62: 102939-102939 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.102939
摘要

Developing simple Mg-salt electrolytes without chlorine-containing additives is vital for the technical viability of rechargeable magnesium batteries (RMBs). However, the formation of an ion-blocking passivation layer on Mg anode in these electrolytes severely hinders the reversible Mg plating/stripping. Here we successfully designed a highly efficient and chlorine-free Mg(SO3CF3)2/ether electrolyte by introducing 2-methoxyethylamine (MOEA) with a strongly nucleophilic amidogen (-NH2) donor for competing solvation coordination. The preferred decomposition of MOEA in MOEA-coordinated Mg-ion complex generates organic N-containing species on surface of Mg anode. Accompanied by the SO3CF3− decomposition, the gradient organic-inorganic solid-electrolyte-interphase (SEI) could be formed. This gradient SEI enables a fast interfacial Mg2+ migration and uniform Mg plating/stripping at 5 mA cm−2 with 5 mAh cm−2. The Mg(SO3CF3)2/ether/MOEA electrolyte exhibits high oxidation stability (3.5 V vs. Mg/Mg2+), high average Coulombic efficiency (99.3%, 1000 cycles), excellent rate performance (low overpotentials of 75, 270 and 570 mV at 0.5, 3.0 and 7.5 mA cm−2, respectively) and realizes a stable cycle life of Mg||Mo6S8 coin cell (300 cycles at 1 C), when using 50 μm Mg anode. Importantly, the relationships between solvation configuration, SEI chemistry and battery performance were successfully built to guide the design of simple Mg-salt electrolytes in RMBs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
LSH970829完成签到,获得积分10
2秒前
多看看文章完成签到 ,获得积分10
8秒前
刻苦的雁发布了新的文献求助150
10秒前
10秒前
HollyDDD发布了新的文献求助10
10秒前
喵星发布了新的文献求助10
14秒前
yhchow0204应助Dds采纳,获得20
16秒前
18秒前
Jasper应助HollyDDD采纳,获得10
20秒前
喵星完成签到,获得积分10
21秒前
香蕉觅云应助13131采纳,获得10
22秒前
Raewenning发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
25秒前
tuanheqi应助研友_gnv0b8采纳,获得80
27秒前
27秒前
八戒完成签到 ,获得积分10
28秒前
小蘑菇应助杭杭采纳,获得10
28秒前
lllllllaaaaa发布了新的文献求助10
29秒前
回头见发布了新的文献求助30
29秒前
Darlin完成签到 ,获得积分10
30秒前
李新祎发布了新的文献求助10
31秒前
宫访彤发布了新的文献求助10
31秒前
小马甲应助deshen采纳,获得10
33秒前
小点点发布了新的文献求助10
34秒前
JamesPei应助机智羞花采纳,获得10
34秒前
禹子骞完成签到,获得积分10
41秒前
思源应助多情以山采纳,获得20
43秒前
44秒前
Owen应助纨绔采纳,获得10
44秒前
从容的修杰应助dick_zhang采纳,获得30
45秒前
jojo665完成签到 ,获得积分10
45秒前
deshen发布了新的文献求助10
47秒前
48秒前
49秒前
曲曲曲完成签到,获得积分10
50秒前
51秒前
李健应助回头见采纳,获得10
52秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2394074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097914
关于积分的说明 5286344
捐赠科研通 1825393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910154
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486433