金属镁具有极高的理论比容量(2205 mA h g -1)和体积比容量(3833 mA h cm-3),价格低廉可作为高能量密度电池的负极。此外,由于镁金属无枝晶产生因而具有比锂金属更好的安全性。因此,构建基于转换反应的电化学储能装置(例如Mg/S电池)是一个非常有前景的策略。然而,与Li不同的是,Mg容易形成电化学惰性的表面层,这严重限制了它的应用。目前,可以有效地沉积/剥离金属Mg且具有低的过电位和高库伦效率的电解液大多是基于二氯或其苯基配合物。然而,它们会与硫正极会发生反应,因此很难在Mg/S电池上得到应用。镁/硫电池用非亲核电解液已引起广泛关注。正如锂离子电池的历史所证明的,电解液中的添加剂对于电池的成功是必不可少的。对于Mg和Mg/S电池,添加添加剂也是一种提高其性能的经济且有效的方法。

  近日,中科院苏州纳米所及清华大学张跃钢教授团队提出使用LiCl作为电解液添加剂来促进Mg金属负极的沉积/剥离,并成功地将此方法应用于新开发的全无机电解质[Mg·6THF] [AlCl4]2。实验结果表明,Mg/Mg对称电池在500μA cm-2下的电流密度下过电位仅为140 mV,Mg/S电池在0.4 C的倍率下循环寿命超过500次。相关研究成果“Extending Cycle Life of Mg/S Battery by Activation of Mg Anode/Electrolyte Interface through an LiCl-Assisted MgCl2 Solubilization Mechanism”为题发表在Advanced Functional Materials上。