Проводимость и электрохимическая стабильность неводных электролитов для магниевых источников тока

Abstract

Химические источники тока с магниевым анодом и неводным электролитом активно разрабатывают как альтернативу литиевым аккумуляторным системам. Одной из проблем при разработке магниевых источников тока является подбор электролитов. Электролиты должны удовлетворять следующим критериям: кулоновская эффективность процесса осаждения/растворения магния – 100%; кулоновская эффективность процессов интеркаляции/деинтеркаляции ионов магния в катодный материал – 100%; широкое окно электрохимической стабильности, не ниже 4.0 В относительно магниевого электрода сравнения; обеспечение высокой коррозионной стойкости конструкционных материалов; совместимость с катодным материалом. Авторы разработали карту, по которой можно выбрать необходимый электролит для определенного катода. Однако, однозначного подхода при выборе компонентов электролита не существует, а данные по проводимости и стабильности электролитов на основе солей магния не систематизированы.

In order to optimize the characteristics of current sources with magnesium anode, non-aqueous electrolytes based on magnesium perchlorate, mixtures of magnesium and lithium perchlorates in solvents of a series of glycols of dimethyl ethers (glymes) have been investigated. The values of specific ionic conductivity of these electrolytes were determined in the temperature range –25…+60 °С. The ionic conductivity of the electrolyte is increasing when LiClO4 is introduced in composition with Mg (ClO4)2. The range of electrochemical stability on the platinum electrode of the proposed non-aqueous electrolytes containing Mg (ClO4)2 has been established and ranges from 0.5 up to 3.8 V regarding magnesium reference electrode.