Page 29 - 《精细化工》2022年第2期

第 2 期 费贵强，等: 聚合物基镁离子固态电解质的研究进展 ·233·

图 7 SS//Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg 电池在 20 mV/s 时的循环伏安图（a），Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg 电池在 0.05 mV/s
时的循环伏安图（b），Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg 电池的充放电曲线（c），Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg 电
池的循环稳定性（d） [68]
Fig. 7 CV of SS//Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg cell at 20 mV/s (a), CV of Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg cell at 0.05 mV/s (b),
discharge/charge curve of Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-PEO//Mg cell (c), cycling stability of Mo 6 S 8 //Mg(BH 4 ) 2 -MgO-
PEO//Mg (d) [68]

复合聚合物镁离子电解质是另一较为常用的聚 （2）凝胶聚合物电解质被视为液态电解质与纯
合物基固态电解质。聚合物电解质与无机填料的有 固态电解质的中间态产品，具有优异的离子电导率
机结合，实现两者的功能杂化，使该电解质在电化 和灵活性。部分凝胶电解质的离子电导率接近液态
学性能、力学性能、热学性能等方面均具有优异的 电解质，但仍然难以克服类似液态电解质的镁金属
表现，且提高了电解质与电极之间的界面稳定性， 钝化问题。因此，对于镁盐及增塑溶剂的选择，应
极大地改善了镁金属负极表面钝化层问题。此类复 参考液态电解质中的成功案例，避免溶剂、阴离子
合电解质，尤其是含活性填料的聚合物镁离子电解 所致镁负极钝化。离子液体作为增塑剂制备的凝胶
质极具实际应用前景，将会进一步引起学术界关注。 电解质与镁金属的界面相容性更优，可在很大程度
上避免溶剂残留导致的镁钝化问题，但需兼顾离子
4 当前面临的挑战及建议
液体中阴离子的选择以及成本问题。

聚合物基固态电解质中部分体系的离子电导率 （3）无机-聚合物复合电解质结合两种材料的优
接近液态电解质，与镁离子电池电极材料搭配表现 势，不仅可提高电解质与电极之间的界面稳定性，
出实际应用的潜力。基于目前发展现状，聚合物基 还可改善镁金属负极表面钝化问题，其电化学性能、
固态电解质在解决镁金属负极钝化问题方面仍面临 力学性能、热学性能等方面均得到明显改善。
挑战，使得镁离子电池的商业化发展受到严重阻碍。 综上所述，镁离子固态电解质所面临的普遍性
现将目前所存在的问题以及建议总结归纳如下： 问题主要在于缺乏此类电解质在改善镁可逆沉积/
（1）无溶剂的纯固态聚合物电解质从原理上基 溶解方面的基础原理研究，更何况评估实际应用于
本可消除溶剂对镁金属负极表面钝化的影响，更有 镁离子电池中的性能。诸多研究均证明，仅仅简单
利于镁的可逆沉积/溶解，且具有良好的机械性能， 借鉴应用于锂金属二次电池中固态电解质的研究经
但室温离子电导率低。未来可通过聚合物的设计， 验并不能取得理想的效果。镁离子固态电解质的理
选择合适的镁盐来降低电解质-镁负极界面阻抗，提 论研究重点应是研究固态电解质与镁金属的界面相
高离子电导率。 容性；衡量其性能的标准，应是实际应用于镁离子