Elektroniska produkter, elfordon och storskalig energilagring som är nära relaterad till människoliv skapar en ständigt växande efterfrågan på laddningsbara batterier.

Litiumjonbatterier, som för närvarande används flitigt, presterar inte bra när det gäller energitäthet och säkerhet. När det gäller laddningsbara magnesium (Mg) metallbatterier som utvecklades senare, Bristen på Mg-elektrolyter som effektivt kan plätera/strippa Mg har hindrat dess praktiska utveckling.

Nyligen, ett forskarlag ledd av prof. Cui Guanglei från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) vid den kinesiska vetenskapsakademin utnyttjade en ny styv-fexibel kopplingsgelpolymerelektrolyt (PTB@GF-GPE) som kombinerades med avsevärt förbättrad övergripande prestanda. Den syntetiserades via en in situ-tvärbindningsreaktion mellan magnesiumborhydrid och hydroxylterminerad polytetrahydrofuran.

Under de senaste decennierna, även om framsteg har gjorts när det gäller att utnyttja flytande Mg-elektrolyter som kan reversibel Mg-avsättning, flytande elektrolyter utgör fortfarande problemet med att vara flyktiga och brandfarliga.

Jämfört med flytande elektrolyter, polymerelektrolyter har flera fördelar, inklusive:ingen intern kortslutning; inget elektrolytläckage; enkel tillverkning; och strukturens flexibilitet.

Denna gelpolymerelektrolyt uppvisar reversibel Mg-plätering/avdragningsprestanda, hög Mg-jonkonduktivitet, och ett anmärkningsvärt Mg-jonöverföringsnummer. Mg-batterierna som är sammansatta med denna gelpolymerelektrolyt fungerar inte bara bra vid ett brett temperaturområde (-20 till 60 °C) utan visar också oöverträffade förbättringar i säkerhetsfrågor utan att drabbas av intern kortslutningsfel även efter ett skärtest.

Denna in situ-tvärbindningsstrategi för att utnyttja Mg-polymerelektrolyten ger en lovande strategi för att uppnå storskalig tillämpning av Mg-metallbatterier.