上硅所李驰麟课题组AEM：“涂氟”策略实现镁金属电池长效“防蛀”

主要观点总结

中国科学院上海硅酸盐研究所的李驰麟研究员团队提出了一种新的镁离子电池负极界面改性策略，该策略通过构建富氟锑基（FRAB）人工界面层（SEI）来解决镁金属负极的界面钝化问题。该策略包括设计基于路易斯酸碱相互作用促进金属氟化物解离并构建亲镁界面的负极改性策略，实现了无氯RMBs的稳定运行。研究内容包括合成方法、电化学性能、界面演化和作用机制等。该研究对于提高镁离子电池的循环稳定性和电化学性能具有重要意义。文章还介绍了团队之前的研究成果和未来研究方向。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

金属镁因高元素丰度、低安全隐患和高理论体积比容量等优点，是理想的可充镁电池（RMBs）负极材料。然而，界面钝化严重阻碍了镁金属负极的发展和实际应用。

关键观点2: 研究目的

为了解决镁金属负极的界面钝化问题，提高镁离子电池的循环稳定性和电化学性能。

关键观点3: 研究方法

设计基于路易斯酸碱相互作用促进金属氟化物解离并构建亲镁界面的负极改性策略，通过制备预处理的白色悬浮液，以三氟化锑（SbF3）为溶质，三氟甲烷磺酸镁（Mg(OTf)2）为添加剂，制备富氟锑基镁负极SEI。

关键观点4: 研究结果

实现了无氯RMBs的稳定运行，对称电池在常规电解质中可实现长时间循环稳定性。全电池性能研究表明，富氟锑基镁负极具有良好的循环和倍率性能。

关键观点5: 研究意义

该研究为解决镁金属负极的界面钝化问题提供了新的指导，对于提高镁离子电池的循环稳定性和电化学性能具有重要意义。

文章预览

第一作者：李古月 通讯作者：李驰麟 单位：中国科学院上海硅酸盐研究所 【研究背景】 金属镁具有高元素丰度、低安全隐患和高理论体积比容量等优点，是理想的可充镁电池（RMBs）负极材料。然而，界面钝化严重阻碍了镁金属负极的发展和实际应用。为了解决这些问题，过去几年已经提出了许多镁负极改性策略，其中主流策略是通过多功能溶液处理镁电极或者电解液添加剂原位修饰镁电极来构建人工界面层（SEI）。通过金属卤化物处理Mg负极表面，可以在沉积Mg之前构造亲镁SEI，以阻止电解质和电极之间的直接接触，从而有效防止与电解质的寄生反应。但是目前主要采用的氯化物、溴化物虽然溶解性较好，但负极表面残余的氯离子和溴离子溶解在电解液后极易在正极侧氧化或腐蚀不锈钢电池壳，产生严重的充电副反应，导致库伦效率降低。金属 ………………………………