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上交努麗燕娜ACS Energy Lett.：一種用于鎂電池的新型Mg[B(Otfe)4]2鎂鹽

對實用高性能電解液的需求是制約可充鎂電池（RMBs）發(fā)展的關鍵瓶頸。基于弱配位和氟化的大硼中心陰離子（B(OR^F)₄^–）的電解液因其優(yōu)異的氧化穩(wěn)定性、高離子電導率和弱腐蝕性而引起了廣泛關注。然而，復雜的合成路線和昂貴的原料仍然阻礙了它們的廣泛應用。

上海交通大學努麗燕娜等人報道了一種新型四(三氟乙醇氧基)硼酸鎂(Mg[B(Otfe)₄]₂)鎂鹽。

這項工作首次提出了單CF₃取代的-Otfe（三氟乙基），以進一步降低合成成本，同時繼承體積大且配位較弱的B中心陰離子的優(yōu)點。此外，作者采用“金屬轉移反應”和“原位一鍋法”兩種方法合成了新型Mg[B(Otfe)₄]₂，填補了該領域的空白。

由于含氟的B中心B(Ohfip)₄^–陰離子具有體積大且配位弱的特性，因此具有較高的氧化穩(wěn)定性、中等離子電導率和有利的鎂沉積/剝離性等優(yōu)點。此外，與雙CF₃取代的B(Ohfip)₄^–相比，含氟較少的B(Ohfip)₄^–基電解液不僅表現(xiàn)出具有競爭力的電化學實用性，而且大大降低了制備成本并保持了易于加工性。

圖1 合成路線

所得的電解液用于可逆的鎂沉積-剝離時平均庫侖效率約為99%，過電位低至0.2 V，同時氧化穩(wěn)定性超過 3 V vs Mg。作者希望在他們的探索的基礎上，激發(fā)更多關于各種無機/有機鎂鹽與某些氟化硼酸鹽之間的適應性設計的擴展研究，并極大地促進RMBs的發(fā)展。

圖2 Mg[B(Otfe)₄]₂/THF電解液與Mo₆S₈正極的電化學相容性

An Efficient Bulky Mg[B(Otfe)4]2 Electrolyte and Its Derivatively General Design Strategy for Rechargeable Magnesium Batteries. ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01411

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