探索具有高可逆镁电镀/剥离和出色稳定性的有前途的电解质系统对于可充电镁电池（RMB）至关重要。氟化烷基镁盐(Mg(OR^F)₂)不仅在醚类溶剂中具有高溶解度，而且与Mg金属负极相容，具有广阔的应用前景。

近日，武汉理工大学麦立强教授，Qinyou An设计并合成了用于镁电解质的Mg(OR^F)₂系列，并系统地研究了三氟甲基(-CF₃)的数量和位置对电解质电化学性能的影响。

文章要点

1）结果表明，Mg(OR^F)₂盐的存在有效地改变了电解质中Mg²⁺的局部配位环境，增强了电解质的氧化稳定性（高达4 V vs.Mg/Mg²⁺）。其中，含有更多-CF3基团的全氟叔丁醇镁（Mg(PFTB)₂）/AlCl₃/MgCl₂-DME（1,2-二甲氧基乙烷）基电解质也有利于原位生成坚固的氟化有机-无机复合材料SEI。

2）基于这些独特的特性，采用这种电解质的Mg||Mg对称电池能够在0.5 mA cm^-2的电流密度和50 mV的极低极化下长期循环超过2000小时。此外，Mg||Cu半电池在3000次循环中表现出超过99.5%的平均库仑效率(CE)。此外，Mg||Mo₆S₈全电池在1C循环500次后仍保持93%的容量保持率，这显示了这种氟化物烷基电解质的潜力。

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Juncai Long, et al, Revealing the Interfacial Chemistry of Fluoride Alkyl Magnesium Salts in Magnesium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202301934

DOI: 10.1002/anie.202301934

https://doi.org/10.1002/anie.202301934