一种用于制造二价金属电池的电解质设计策略

在马里兰大学工作的一组研究人员开发了一种用于制造二价金属电池的电解质设计策略。在他们发表在《科学》杂志上的论文中，该小组描述了解决与二价可充电金属电池相关的问题以及他们为克服这些问题而制定的策略。哈尔滨工业大学的 Pengjian Zuo 和 Geping Yin 概述了二价金属电池的发展问题，并在同一期刊上发表的一篇论文中描述了马里兰团队所做的工作。

二价金属的原子可以与双氢原子结合。其中一些最著名的是钙和镁——这两种金属比通常用于电池的锂更丰富且更容易获取。因此研究人员一直在寻找将它们用于可充电电池的方法。由于缺乏不会在阳极上形成层的电解质，低工作电压和低于预期的循环性能是障碍。金属迁移到阴极也存在问题。在这项新的努力中，研究人员开发了一种设计策略，可以克服镁的这些问题。

该策略涉及使用多功能电解质设计，其中螯合剂与阳离子相互作用，从而提高了电池的可逆性及其电荷转移动力学。研究人员指出，与锂相比，镁的溶剂界面通常是稳定的。这导致他们寻找并找到一组甲氧基乙基胺螯合剂，这些螯合剂倾向于促进电荷转移而没有副反应，因为配体在多个位置连接到金属中的原子。在测试中，使用螯合剂的电池能够实现RCB和RMB电池的稳定、可逆循环，并且具有高密度和高效率。研究人员表示，他们的工作为使用二价金属制造可工作的可充电电池提供了一种设计策略。

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