图 1 结构示意图(a)单溶剂和(b)混合溶剂。 (c) DME、DME-THF和THF的照片。DME中亚甲基碳的核磁谱(d) 无THF和 (e) 含THF。 (f-g) DME、DME-THF和THF电解液的非原位红外谱共溶剂化MLCC电解质示意图。
图 2 (a) 库仑效率随四氢呋喃体积比的变化。Mg-Cu电池在1.0 mA cm-2测得的值。(b) DME-THF (75 vol% THF,蓝线)和DME(黄线)电解质下Mg-Cu电池的电压分布。对称电池在(c) 0.1 mA cm-2时0.1 mAh cm-2,在(d) 1.0 mA cm-2时1.0 mAh cm-2的循环稳定性。(e) Mg-Mo6S8在0.5 C、面积容量为5.0 mg cm-2 (1.0 C = 128 mA g-1)条件下的循环稳定性。(f) 循环寿命和和倍率性能的对比 DME-THF中的Mg(TFSI)2-2MgCl2 (MTC) 参考文献1: Mg(HMDS)2-4MgCl2在THF; 参考文献2: DME-diglyme中的Mg(TFSI)2;参考文献3: THF中的MgCl2-AlCl3-Mg(TFSI)2; 参考文献4: Mg(OTf)2-MgCl2 in DME; 参考文献5: MgAlCl2BuEt2 in THF;参考文献6:PhMgCl-AlCl3 in THF
图 3 在铜上残留的镁的SEM (a) DME, (b) DME-THF。残余镁的mapping (c) DME, (d) DME-THF。循环后镁负极的SEM (e) DME, (f) DME-THF。(g) 对称电池循环50圈后的阻抗谱。
图 4 (a)-(b) 在DME电解质和DME- thf电解质中循环的Mg电极的C1s和(c)-(d) F1s谱,溅射时间分别为0 s和50 s。(e) 通过XPS谱得到的表面物种的原子浓度。(f) 原位FT-IR测试的单元配置。(g) DME和(h) DME- THF电解质在0.25 mA cm-2下沉积Mg的FT-IR光谱。在(i) DME电解质和(j) DME- THF电解质中循环的Mg电极的杨氏模量映射。
图5 (a) DME和(b) THF在Mg(0001)(左)和MgO(100)(右)表面上的最佳吸附几何。(c) DME和THF在Mg(0001)和MgO(100)表面上的吸附能(Eads),基于(a)和(b)所示的最佳吸附几何计算。(d) 二甲醚和四氢呋喃分子在原生氧化层覆盖的镁负极表面排列示意图
文献来源:Non-nucleophilic electrolyte with non-fluorinated hybrid solvents for long-life magnesium metal batteries. DOI: 10.1039/d2ee03235j.