具有無鹵化物電解質(zhì)的鎂電池由于電解質(zhì)分解而導(dǎo)致鎂金屬負(fù)極的穩(wěn)定性差。在此，加拿大滑鐵盧大學(xué)Linda F. Nazar團(tuán)隊報道了一種低成本的鎂支撐沸石膜解決其界面不穩(wěn)定性問題。具體而言，該策略大大減少了Mg/電解質(zhì)界面上游離二甘醇二甲醚的數(shù)量，同時允許Mg²⁺陽離子通過膜傳輸。

作者證明了在四（六氟異丙氧基）硼酸鎂/二甘醇鎂電解質(zhì)中穩(wěn)定的Mg沉積/剝離性能，并且其電池壽命延長了750倍（超過6000小時），以及庫侖效率高達(dá)～98%。此外，與Mg負(fù)極配對的Mo₃S₄正極在200次循環(huán)中具有91%的容量保持率。

圖2. 沸石膜的功能說明

總之，該工作報告了一種低成本沸石膜作為有效保護(hù)界面用于Mg金屬負(fù)極，導(dǎo)致無枝晶和高度穩(wěn)定的鎂電鍍/剝離。在0.25 M Mg(B(Ohfip)₄)₂/G2電解質(zhì)中電池實現(xiàn)超長壽命 (> 8個月)。該沸石膜的作用是減少Mg/電解質(zhì)界面上的游離溶劑含量，從而緩解溶劑的分解。

此外，在全電池中驗證了沸石膜保護(hù)鎂負(fù)極的優(yōu)越性。因此，該策略代表了一種通過界面改性穩(wěn)定金屬負(fù)極電鍍/剝離的可行且具有成本效益的途徑，從而為高壓鎂金屬電池的發(fā)展鋪平了道路。

圖2. 電池性能

Stabilizing magnesium plating by a low-cost inorganic surface membrane for high-voltage and high-power Mg batteries, Joule 2023 DOI: 10.1016/j.joule.2023.10.012