高壓可充電鎂電池（RMB）因成本低、鎂含量高而成為鋰離子電池的潛在替代品。然而，后者與許多電解質的副反應嚴重阻礙了鎂沉積/剝離的穩定性和動力學。

在此，加拿大滑鐵盧大學Linda F. Nazar團隊報告了一種新的、易于獲得的溶劑設計電解質，有效地解決了離子對解離的困難，并以簡單的Mg(TFSI)₂為鹽促進了納米級鎂的快速成核/生長，實現了簡便的界面電荷轉移過程。在2 mAh cm^-2的實際容量條件下，無枝晶的鎂沉積/剝離可維持7000多個小時（約10個月）。通過對工作電壓高達3.5 V的PANI||Mg全電池進行基準測試，證明了這些電解質的高壓穩定性。

圖1. 循環后形貌

總之，該工作為穩定的高電壓鎂電池開發了一類新型共醚磷酸酯電解質(CEPE)。這種電解質系統依賴于兩種關鍵成分：磷酸乙酯釋放Mg²⁺/Mg 氧化還原的活性，共醚溶劑改善鎂沉積/剝離的動力學和穩定性。重要的是，該工作證明了調整溶劑以破壞離子對形成的有效性，而這在 Mg(CB11H12)₂ 等陰離子鹽中是不明顯的。

因此，在 2 mAh cm^-2的實際等離子容量條件下，使用MgTFSI₂ 實現了超過 7000 小時（約 10 個月）的無枝晶鎂沉積/剝離。使用優化電解質組裝的 PANI||Mg 電池在 C/2 下可提供 240 mAh g^-1 的容量，在 2C下可運行 400 多個循環，達到 3.5 V 的工作電壓。因此，該工作為低成本、高電壓電解質的開發開辟了新的領域。

圖2.電池性能

A Weakly Ion Pairing Electrolyte Designed for High Voltage Magnesium Batteries, Energy & Environmental Science 2023 DOI: 10.1039/d3ee02861e