[发明专利]在混合醚溶剂中具有碳硼化镁盐的用于镁蓄电池的高浓度电解质

权利要求书

1.一种电化学装置，包含：

包含镁的阳极；

阴极；和

接触于阳极和阴极的电解质，所述电解质包括：

具有Mg²⁺阳离子和碳硼化物阴离子的碳硼化镁盐；和

在其中溶解该碳硼化镁盐的混合醚溶剂，所述混合醚溶剂在25℃和大气压的标准条件下具有小于一厘泊(cP)的粘度且包含：

第一醚溶剂；和

与第一醚溶剂不同的第二醚溶剂,其中第一醚溶剂和第二醚溶剂选自四氢呋喃(THF),1,2-二甲氧基乙烷(DME)；和双(2-甲氧基乙基)醚(二甘醇二甲醚)；

其中所述碳硼化镁盐以至少0.1摩尔的浓度存在且所述电解质具有大于3mS/cm的离子导电率。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述碳硼化镁盐以至少0.25摩尔的浓度存在。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述碳硼化镁盐具有选自以下的式：

Mg(CB_iH_[(i+1)-j-k]X_jR_k)₂,

Mg(C₂B_(i-1)H_(i-j-k)X_jR_k)₂,

Mg(CB_iH_[(i+1)-j-k]X_jR_k)X,

Mg(C₂B_(i-1)H_(i-j-k)X_jR_k)X，或

上述式的至少两种的组合，其中i是在5至11范围内的整数，包括端值；j是在0至i范围内的整数，包括端值；k是在0和i之间的整数，包括端值；各X，独立于各其它X，是氟、氯、溴或碘；并且各R，独立于各其它R，是烷基基团、芳基基团、烷氧基基团、芳氧基基团，它们的部分或完全氟化的形式、或组合上述基团的组成成分。

4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述碳硼化镁盐的阴离子是二十面体闭式-碳硼化物阴离子。

5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电解质在至少3.0V的电势下是稳定的。

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述阴极包含有机阴极材料。

7.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述碳硼化镁盐以至少0.8摩尔的浓度存在。

8.一种制备电化学装置的方法，包括：

使阳极和阴极与电解质接触，该电解质包含：

碳硼化镁盐，以至少0.1摩尔的浓度存在且具有Mg²⁺阳离子和碳硼化物阴离子；和

在其中溶解该碳硼化镁盐的混合醚溶剂，所述混合醚溶剂具有小于一厘泊(cP)的粘度且包含：

第一醚溶剂；和

与第一醚溶剂不同的第二醚溶剂，

其中第一醚溶剂和第二醚溶剂中的至少一者选自四氢呋喃(THF)；1,2-二甲氧基乙烷(甘醇二甲醚)、双(2-甲氧基乙基)醚(二甘醇二甲醚)、三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚)、四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)，其中所述碳硼化镁盐以至少0.1摩尔的浓度存在且所述电解质具有大于3mS/cm的离子导电率。