近年來(lái)，可充鎂電池的發(fā)展一直受限于高性能電解液的缺乏，開(kāi)發(fā)能兼容高電壓嵌入型正極材料和高容量轉化型正極材料的電解液體系一直是科研人員們研發(fā)的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。青島儲能院在高電壓和高比容量可充鎂電池研究方向上做了大量的探索性研究。
在高電壓可充鎂電池研究方面，考慮到傳統含氯的鎂電解液會(huì )腐蝕集流體，青島儲能院開(kāi)發(fā)了一款耐腐蝕的裂解石墨膜集流體，利用該集流體構建了具有優(yōu)異低溫性能的鎂雜化電池體系，在零下40°C極端工況下仍能正常工作，該電池體系將在超低溫特種電源方面有巨大的應用前景。
在高比容量可充鎂電池研究方面，青島儲能院提出了硼基大陰離子鎂鹽的設計理念，并以此為指導合成了具有高離子電導率、非親核性、寬電化學(xué)窗口等優(yōu)異性能的電解液體系，構建了高能量密度鎂－硫、鎂－硒電池體系。為了進(jìn)一步拓寬電解液體系的電化學(xué)窗口，研究人員又采取強陰離子受體的設計原則合成了一款可以耐受4.2V高電壓的鎂電池電解液。
另外，在鎂電池的電化學(xué)機理研究方面，青島儲能院通過(guò)理論計算與實(shí)驗手段相結合的方式，分析了充放電過(guò)程中轉換型正極材料形成能的變化和晶體結構的演變，為深入理解轉換型正極材料中鎂離子的具體反應路徑與快速動(dòng)力學(xué)轉化機制奠定了良好基礎。
