Líquidos iónicos de diseño para la deposición electroquímica reversible/disolución de magnesio

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Líquidos iónicos

Sus antecedentes:

• La electrodeposición de magnesio es un desafío debido a la pasivación y la formación de dendritas.
• Los líquidos iónicos ofrecen electrolitos potenciales, pero requieren un diseño específico para un ciclo eficiente de Mg.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar líquidos iónicos quelatantes (ILs PEGilados) para la electrodeposición reversible del magnesio.
• Comparar el rendimiento de las nuevas IL PEGiladas con un líquido iónico convencional para la deposición de Mg.

Principales métodos:

• Síntesis de líquidos iónicos PEGilados (MPEG3PyrTFSI y MPEG7PyrTFSI).
• Caracterización electroquímica de la deposición y disolución de Mg.
• Caracterización de materiales mediante XRD, SEM y EDS.
• Análisis espectroscópico (Raman) de la especiación de Mg2+.

Principales resultados:

• Las IL PEGiladas, especialmente MPEG7PyrTFSI, mejoraron significativamente la electrodeposición de Mg en comparación con BMPyrTFSI.
• Se han producido depósitos de magnesio puros y libres de dendrita con una alta eficiencia coulombina (90%) y densidad de corriente (2 mA/cm2).
• Se demostró que las cadenas de poliéter desplazan a TFSI ((-) y BH4 ((-) de la esfera de coordinación Mg ((2+).

Conclusiones:

• Los líquidos iónicos quelatantes diseñados facilitan la electrodeposición y disolución eficientes y reversibles de Mg.
• Las interacciones en cadena de poliéteres con Mg2+ son clave para mejorar el rendimiento electroquímico.
• Este trabajo presenta la primera demostración de líquidos iónicos adaptados para el ciclo de Mg reversible.