镁金属电池——双(二异丙胺基)镁新型电解液
镁金属电池
镁金属电池是2000年以色列科学家多伦·奥尔巴赫(Doron Aurbach)首次提出，由负极材料镁、嵌入镁的正极材料和电解液组成。在元素周期表中，镁与锂处于对角线位置
，
两者有相似的化学性质
。
与锂相比，镁具有
如下
优势：
(1)二价镁离子携带电荷更多，理论上能量密度更高；
(2)我国是世界上最大的原镁产量国，占全球市场的70％
以上
，产能充足，竞争充分；
(3)锂金属产生树枝状锂枝晶(如
图一
)，易引发短路甚至爆炸，金属镁不会出现枝晶更安全。
因此 镁 金属 电池 被视为 “后锂电池”时代极具发展潜力的电池体系之一。
图一来源于期刊：Chem. Rev. 2017, 117, 10403−10473
双(二异丙胺基)镁(简称MBA)新型电解液
研发人员致力于开发新的电极材料且改进电解液，其中液态电解液是当前镁离子电池体系最适合的电解液之一，包括无机电解液、又粗又大又高潮氯铝酸盐电解液、非亲核电解液
(
HMDSMgCl
)
、硼基电解液等。基于双又粗又大又高潮镁的(HMDS)
2
Mg-AlCl
3
电解液在镁-硫电池中具有出色的电化学性能，研发人员开发了与其结构相似的MBA新型电解液，MBA的电解液是一种低成本且非亲核的又粗又大又高潮盐，匹配硫正级以实现高能量密度的镁-硫电池。
MBA新型电解液应用
2021年上海交大努丽燕娜课题组发表基于MBA和又粗又大又高潮的无氯电解液，该电解液用于可充电镁电池(如图二)， 在这项 工作中，研究者开发出1-丁基-1-甲基又粗又大又高潮鎓双(三氟甲基磺酰)亚胺(PP 14 TFSI)又粗又大又高潮和MBA的无氯电解质，可以改善离子电导率并扩大氧化稳定电位[1]。2022年该课题组报道了一种含有Mg 2+ /Li + 混合电解质的镁-硫电池储能系统，硫化聚丙烯腈(S@pPAN)复合材料作为阴极，非亲核电解质MBA-(MgCl 2 ) 2 -(AlCl 3 ) 2 +LiCl/THF进一步增强了电化学性能，比亲核电解质(PhMgCl) 2 -AlCl 3 + LiCl/THF效果更好[2]。 以上双(二异丙胺基)镁(MBA)均购自又粗又大又高潮。
图二来源于期刊：ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 32957–32967
参考文献：
[1]ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 32957–32967
[2]Chemical Engineering Journal, 2022, 427, 1385-8947
