崔光磊/张波涛/周新红ACS Energy Lett.：阴离子整流聚合物电解质助力高可逆镁金属电池

可充镁电池（RMB）已成为一种安全、经济、高能量的传统电池替代品。然而，其实际应用主要受到阴离子引发的镁金属负极界面副反应所导致的严重镁钝化的困扰。

图1 材料制备及表征

中科院青能所崔光磊、青岛大学张波涛、青岛科技大学周新红等报告了一种具有高稳定性的阴离子整流聚（烷氧基镁）电解质，并将其与玻璃纤维耦合，命名为PDEGVE@GF GPE。研究显示，该电解质具有优异的化学和电化学稳定性，其阳极稳定性超过 4.0 V（vs. Mg²⁺/Mg）。得益于阴离子整流效应，PDEGVE@GF GPE的镁离子转移数（t_Mg2+）比传统液态电解液高出0.75。

因此，这种聚合物电解质在可逆镁沉积/剥离方面表现出卓越的电化学性能，库仑效率高达99.99%，从而实现了RMB的高度可逆循环，1000次循环后容量保持率达 80%。

图2 PDEGVE@GF GPE的电化学特性

此外，这种聚合物电解质在相对湿度为33%的空气中暴露12小时后仍能保持其活性。得益于PDEGVE@GF GPE优异的空气稳定性，组装后的镁//氧气全电池表现出优异的充放电可逆性。总之，这项工作推动了高可逆镁金属基电池的发展，其创新设计策略也可广泛应用于其他储能系统。

图3 全电池性能

Stable Anion-Rectifying Poly(alkoxide magnesium) Electrolytes for Reversible Magnesium Metal Batteries. ACS Energy Letters 2023. DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01192