​上交杨晓伟教授Angew.：亲镁配位层界面工程稳定镁金属负极

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​上交杨晓伟教授Angew.：亲镁配位层界面工程稳定镁金属负极
可充电镁电池（RMBs）被认为是最有前途的“后锂离子电池”技术之一，因为其金属镁负极具有明显的优势，包括高丰度、高体积容量（3833 mAh cm-3）和低扩散势垒。然而，可充电镁电池受到镁负极直接暴露于电解质成分的严重困扰，导致自发的电化学副反应和界面钝化。
​上交杨晓伟教授Angew.：亲镁配位层界面工程稳定镁金属负极
在此，上海交通大学杨晓伟教授团队在镁/电解质界面上构建了一个良性的配位层，其中选择具有强亲镁胺基团和对镁高稳定性的苯胺作为代表，其具有比DME (1，2-二甲氧基乙烷)和微量水更高的吸附能。这种镁配位环境减少了副反应，在几次循环后形成由苯胺和更少副产物组成的非钝化界面。
因此，Mg对称电池在低过电位和均匀的MgO沉积下工作。此外，这种界面配位也可用于Mg(TFSI)2电解质体系各种电解质情况下的镁负极保护。
​上交杨晓伟教授Angew.：亲镁配位层界面工程稳定镁金属负极
图1. 在电流密度为0.1 mA cm-2时循环后的Mg负极形态和界面成分
总之，该工作在Mg/电解质界面构建了配位层，以具有强亲镁胺基和对Mg高稳定性的苯胺作为代表。这种配位层降低了镁原子的高活性，并保护其免受与各种电解质组分的钝化反应。研究结果显示，对称电池表现出较低的过电位（150 mV，0.1 mA cm-2），并且随着Mg负极表面的副产物和钝化层的去除而增强的可逆性。同时，界面配位方法已被证明是普遍适用于各种电解质的情况下，如Mg（TFSI）2基体系。
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图2. 镁负极基电池的电化学性能
Interfacial Engineering of Magnesiophilic Coordination Layer Stabilizes Mg Metal Anode, Angewandte Chemie International Edition  2023 DOI: 10.1002/anie.202302617

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