Tailoring Electrode–Electrolyte Interface Using an Electron‐Deficient Borate‐Based Additive in MgTFSI2‐MgCl2/DME Electrolyte for Rechargeable Magnesium Batteries

电解质 化学 电化学 无机化学 溶剂化 电极 溶剂 物理化学 有机化学
作者
Haiyan Fan,Xinxin Zhang,Jianhua Xiao,Wenjie Chen,Qiyuan Lin,Zi Shyun Ng,Yitao Lin,Yi Su,Ludi Pan,Yipeng Su,Shuaiyang Ren,Haowen Liu,Xuanzhang Li,Yuegang Zhang
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
卷期号:7 (6) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/eem2.12792
摘要

Rechargeable magnesium metal batteries need an electrolyte that forms a stable and ionically conductive solid electrolyte interphase (SEI) on the anodes. Here, we used molecular dynamic simulation, density functional theory calculation, and X‐ray photoelectron spectroscopy analysis to investigate the solvation structures and SEI compositions in electrolytes consisting of dual‐salts, magnesium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (MgTFSI 2 ), and MgCl 2 , with different additives in 1,2‐dimethoxyethane (DME) solvent. We found that the formed [Mg 3 (μ‐Cl) 4 (DME) m TFSI 2 ] ( m = 3, 5) inner‐shell solvation clusters in MgTFSI 2 ‐MgCl 2 /DME electrolyte could easily decompose and form a MgO‐ and MgF 2 ‐rich SEI. Such electron‐rich inorganic species in the SEI, especially MgF 2 , turned out to be detrimental for Mg plating/stripping. To reduce the MgF 2 and MgO contents in SEI, we introduce an electron‐deficient tri(2,2,2‐trifluoroethyl) borate (TFEB) additive in the electrolyte. Mg//Mg cells using the MgTFSI 2 ‐MgCl 2 /DME‐TFEB electrolyte could cycle stably for over 400 h with a small polarization voltage of ~150 mV. Even with the presence of 800 ppm H 2 O, the electrolyte with TFEB additive could still preserve its good electrochemical performance. The optimized electrolyte also enabled stable cycling and high‐rate capability for Mg//Mo 6 S 8 and Mg//CuS full cells, showing great potential for future applications.
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
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
茶泡饭完成签到,获得积分10
刚刚
李西西发布了新的文献求助20
刚刚
相齐完成签到,获得积分10
刚刚
幽默傲蕾发布了新的文献求助10
刚刚
雪白煜城完成签到,获得积分10
1秒前
木雨完成签到,获得积分10
1秒前
知意完成签到,获得积分10
1秒前
bubuyier完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
SUIRIGO完成签到,获得积分10
2秒前
bboo完成签到,获得积分10
3秒前
祁乐天完成签到,获得积分10
3秒前
KKK完成签到,获得积分10
3秒前
zeal完成签到,获得积分10
3秒前
li完成签到,获得积分10
3秒前
计划完成签到,获得积分10
3秒前
龙龙龙完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
妮妮完成签到,获得积分10
4秒前
素律完成签到,获得积分10
5秒前
bakeding完成签到,获得积分10
5秒前
Bronx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
任性完成签到,获得积分10
5秒前
花蝴蝶完成签到 ,获得积分10
6秒前
科目三应助liuyue采纳,获得10
6秒前
祁乐天发布了新的文献求助10
6秒前
江安弘发布了新的文献求助10
7秒前
w179完成签到,获得积分10
7秒前
冷静小翠完成签到,获得积分20
7秒前
活泼的晓露完成签到,获得积分10
7秒前
白开水完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
千与千寻完成签到,获得积分10
9秒前
天师热风完成签到,获得积分10
9秒前
搞怪代荷完成签到,获得积分10
10秒前
zzl7337完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
好吃完成签到 ,获得积分10
10秒前
drbrianlau完成签到,获得积分10
10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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318999
关于积分的说明 20368110
捐赠科研通 7365799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319253
关于科研通互助平台的介绍 2467314
邀请新用户注册赠送积分活动 2334732