苯硫酚盐基溶液的可充镁电池电解液

卞沛文 努丽燕娜 再娜甫古丽 杨军 王久林

引用本文: 卞沛文, 努丽燕娜, 再娜甫古丽, 杨军, 王久林. 苯硫酚盐基溶液的可充镁电池电解液[J]. 物理化学学报, 2014, 30(2): 311-317. doi: 10.3866/PKU.WHXB201312201 shu
Citation:  BIAN Pei-Wen, NULI Yan-Na, YANG Jun, WANG Jiu-Lin. Benzenethiolate-Based Solutions for Rechargeable Magnesium Battery Electrolytes[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(2): 311-317. doi: 10.3866/PKU.WHXB201312201 shu

苯硫酚盐基溶液的可充镁电池电解液

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21273147) (21273147)

    上海市科委(11JC1405700)资助项目 (11JC1405700)

摘要:

将4-甲基苯硫酚、4-异丙基苯硫酚和4-甲氧基苯硫酚(RSH)分别与格氏试剂C2H5MgCl/THF(四氢呋喃)反应制得的苯硫酚氯化镁(RSMgCl)(分别标记为MBMC、IPBMC和MOBMC)/THF和进一步与Lewis 酸AlCl3反应制得的(RSMgCl)n-AlCl3/THF(n=1,1.5,2)苯硫酚盐基溶液用作可充镁电池电解液,采用循环伏安和恒电流充放电测试研究了电解液的镁沉积-溶出性能和氧化分解电位. 结果表明,苯硫酚上的基团种类和RSMgCl与AlCl3的比例对其电化学性能有影响. 其中,0.5 mol·L-1(IPBMC)1.5-AlCl3/THF 溶液具有最佳的电化学性能,其氧化分解电位适宜(2.4 V(vs Mg/Mg2+)),镁沉积-溶出循环效率稳定,过电位低,电导率较高(2.48 mS·cm-1),与正极材料Mo6S8兼容性良好,且具有一定的空气稳定性,配制方便,有希望应用于实际的可充镁电池体系中.

English

    1. [1]

      (1) Genders, J. D.; Pletcher, D. J. Electroanal. Chem. Interfa. Electrochem. 1986, 199, 93. doi: 10.1016/0022-0728(86)87044-9

      (1) Genders, J. D.; Pletcher, D. J. Electroanal. Chem. Interfa. Electrochem. 1986, 199, 93. doi: 10.1016/0022-0728(86)87044-9

    2. [2]

      (2) Liebenow, C. J. J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 221. doi: 10.1023/A:1018464210084(2) Liebenow, C. J. J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 221. doi: 10.1023/A:1018464210084

    3. [3]

      (3) Lu, Z.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Aurbach, D.J. Electroanal. Chem. 1999, 466, 203. doi: 10.1016/S0022-0728(99)00146-1(3) Lu, Z.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Aurbach, D.J. Electroanal. Chem. 1999, 466, 203. doi: 10.1016/S0022-0728(99)00146-1

    4. [4]

      (4) Aurbach, D.; Moshkovich, M.; Schechter, A.; Turgeman, R.Electrochem. Solid-State Lett. 2000, 3, 31.(4) Aurbach, D.; Moshkovich, M.; Schechter, A.; Turgeman, R.Electrochem. Solid-State Lett. 2000, 3, 31.

    5. [5]

      (5) Gre ry, T. D.; Hoffman, R. J.;Winterton, R. C. J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 775. doi: 10.1149/1.2086553(5) Gre ry, T. D.; Hoffman, R. J.;Winterton, R. C. J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 775. doi: 10.1149/1.2086553

    6. [6]

      (6) Liebenow, C.; Yang, Z.; Lobitz, P. Electrochem. Commun. 2000,2, 641. doi: 10.1016/S1388-2481(00)00094-1(6) Liebenow, C.; Yang, Z.; Lobitz, P. Electrochem. Commun. 2000,2, 641. doi: 10.1016/S1388-2481(00)00094-1

    7. [7]

      (7) Muldoon, J.; Bucur, C. B.; Oliver, A. G.; Sugimoto, T.; Matsui,M.; Kim, H. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Kotani, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5941. doi: 10.1039/c2ee03029b(7) Muldoon, J.; Bucur, C. B.; Oliver, A. G.; Sugimoto, T.; Matsui,M.; Kim, H. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Kotani, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5941. doi: 10.1039/c2ee03029b

    8. [8]

      (8) Aurbach, D.; Lu, Z.; Schechter, A.; fer, Y.; Gizbar, H.;Turgeman, R.; Cohen, Y.; Moshkovich, M.; Levi, E. Nature2000, 407, 724. doi: 10.1038/35037553(8) Aurbach, D.; Lu, Z.; Schechter, A.; fer, Y.; Gizbar, H.;Turgeman, R.; Cohen, Y.; Moshkovich, M.; Levi, E. Nature2000, 407, 724. doi: 10.1038/35037553

    9. [9]

      (9) Aurbach, D.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Cohen, Y.J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A1004.(9) Aurbach, D.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Cohen, Y.J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A1004.

    10. [10]

      (10) Aurbach, D.; Gizbar, H.; Schechter, A.; Chusid, O.; ttlieb, H.E.; fer, Y.; ldberg, I. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A115.(10) Aurbach, D.; Gizbar, H.; Schechter, A.; Chusid, O.; ttlieb, H.E.; fer, Y.; ldberg, I. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A115.

    11. [11]

      (11) Gizbar, H.; Vestfrid, Y.; Chusid, O.; fer, Y.; ttlieb, H. E.;Marks, V.; Aurbach, D. Organometallics 2004, 23, 3826. doi: 10.1021/om049949a(11) Gizbar, H.; Vestfrid, Y.; Chusid, O.; fer, Y.; ttlieb, H. E.;Marks, V.; Aurbach, D. Organometallics 2004, 23, 3826. doi: 10.1021/om049949a

    12. [12]

      (12) Vestfried, Y.; Chusid, O.; fer, Y.; Aped, P.; Aurbach, D.Organometallics 2007, 26, 3130. doi: 10.1021/om061076s(12) Vestfried, Y.; Chusid, O.; fer, Y.; Aped, P.; Aurbach, D.Organometallics 2007, 26, 3130. doi: 10.1021/om061076s

    13. [13]

      (13) Viestfried, Y.; Levi, M. D.; fer, Y.; Aurbach, D.J. Electroanal. Chem. 2005, 576, 183. doi: 10.1016/j.jelechem.2004.09.034(13) Viestfried, Y.; Levi, M. D.; fer, Y.; Aurbach, D.J. Electroanal. Chem. 2005, 576, 183. doi: 10.1016/j.jelechem.2004.09.034

    14. [14]

      (14) Chen, Q.; Nuli, Y. N.; Yang, J.; Kailibinuer, K.;Wang, J. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2625. [陈强, 努丽燕娜,杨军, 凯丽比努尔?克日木, 王久林. 物理化学学报, 2012,28, 2625.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201208032(14) Chen, Q.; Nuli, Y. N.; Yang, J.; Kailibinuer, K.;Wang, J. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2625. [陈强, 努丽燕娜,杨军, 凯丽比努尔?克日木, 王久林. 物理化学学报, 2012,28, 2625.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201208032

    15. [15]

      (15) Aurbach, D.; Suresh, G. S.; Levi, E.; Mitelman, A.; Mizrahi, O.;Chusid, O.; Brunelli, M. Adv. Mater. 2007, 19, 4260.(15) Aurbach, D.; Suresh, G. S.; Levi, E.; Mitelman, A.; Mizrahi, O.;Chusid, O.; Brunelli, M. Adv. Mater. 2007, 19, 4260.

    16. [16]

      (16) Mizrahi, O.; Amir, N.; Pollak, E.; Chusid, O.; Marks, V.; ttlieb, H.; Larush, L.; Zinigrad, E.;Aurbach, D. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, A103.(16) Mizrahi, O.; Amir, N.; Pollak, E.; Chusid, O.; Marks, V.; ttlieb, H.; Larush, L.; Zinigrad, E.;Aurbach, D. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, A103.

    17. [17]

      (17) Pour, N.; fer, Y.; Major, D. T.; Aurbach, D. J. Am. Chem. Soc.2011, 133, 6270. doi: 10.1021/ja1098512(17) Pour, N.; fer, Y.; Major, D. T.; Aurbach, D. J. Am. Chem. Soc.2011, 133, 6270. doi: 10.1021/ja1098512

    18. [18]

      (18) Kim, H. S.; Arthur, T. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Newman, J.G.; Rodnyansky, A. E.; Oliver, A. G.; Boggess,W. C.; Muldoon,J. Nat. Commun. 2011, 2, 427. doi: 10.1038/ncomms1435(18) Kim, H. S.; Arthur, T. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Newman, J.G.; Rodnyansky, A. E.; Oliver, A. G.; Boggess,W. C.; Muldoon,J. Nat. Commun. 2011, 2, 427. doi: 10.1038/ncomms1435

    19. [19]

      (19) Guo, Y. S.; Zhang, F.; Yang, J.;Wang, F. F. Electrochem. Commun. 2012, 18, 24. doi: 10.1016/j.elecom.2012.01.026(19) Guo, Y. S.; Zhang, F.; Yang, J.;Wang, F. F. Electrochem. Commun. 2012, 18, 24. doi: 10.1016/j.elecom.2012.01.026

    20. [20]

      (20) Guo, Y. S.; Zhang, F.; Yang, J.;Wang, F. F.; Nuli, Y. N.; Hirano,S. I. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9100. doi: 10.1039/c2ee22509c(20) Guo, Y. S.; Zhang, F.; Yang, J.;Wang, F. F.; Nuli, Y. N.; Hirano,S. I. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9100. doi: 10.1039/c2ee22509c

    21. [21]

      (21) Zhao, Q. S.; Nuli, Y. N.; Guo, Y. S.; Yang, J.;Wang, J. L.Electrochim. Acta 2011, 56, 6530. doi: 10.1016/j.electacta.2011.04.114(21) Zhao, Q. S.; Nuli, Y. N.; Guo, Y. S.; Yang, J.;Wang, J. L.Electrochim. Acta 2011, 56, 6530. doi: 10.1016/j.electacta.2011.04.114

    22. [22]

      (22) Wang, F. F.; Guo, Y. S.; Yang, J.; Nuli, Y. N.; Hirano, S. I.Chem. Commun. 2012, 48, 10763. doi: 10.1039/c2cc35857c(22) Wang, F. F.; Guo, Y. S.; Yang, J.; Nuli, Y. N.; Hirano, S. I.Chem. Commun. 2012, 48, 10763. doi: 10.1039/c2cc35857c

    23. [23]

      (23) Bian, P.W.; Nuli, Y. N.; Chen, Q.; Yang, J.;Wang, J. L.Electrochemistry 2014, 20, 1. [卞沛文, 努丽燕娜, 陈强,杨军, 王久林. 电化学, 2014, 20, 1.](23) Bian, P.W.; Nuli, Y. N.; Chen, Q.; Yang, J.;Wang, J. L.Electrochemistry 2014, 20, 1. [卞沛文, 努丽燕娜, 陈强,杨军, 王久林. 电化学, 2014, 20, 1.]

    24. [24]

      (24) Lancry, E.; Levi, E.; Mitelman, A.; Malovany, S.; Aurbach, D.J. Solid State Chem. 2006, 179, 1879. doi: 10.1016/j.jssc.2006.02.032(24) Lancry, E.; Levi, E.; Mitelman, A.; Malovany, S.; Aurbach, D.J. Solid State Chem. 2006, 179, 1879. doi: 10.1016/j.jssc.2006.02.032

    25. [25]

      (25) Lancry, E.; Levi, E.; fer, Y.; Levi, M.; Salitra, G.; Aurbach,D. Chem. Mater. 2004, 16, 2832. doi: 10.1021/cm034944+

      (25) Lancry, E.; Levi, E.; fer, Y.; Levi, M.; Salitra, G.; Aurbach,D. Chem. Mater. 2004, 16, 2832. doi: 10.1021/cm034944+

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  578
  • 文章访问数:  1076
  • HTML全文浏览量:  14
文章相关
  • 发布日期:  2014-01-23
  • 收稿日期:  2013-09-24
  • 网络出版日期:  2013-12-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章