浙大姜银珠NML：碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极

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浙大姜银珠NML：碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极

由于其二价氧化还原和无枝晶的性质，镁金属负极在未来高能量和安全的可充电镁电池技术方面具有巨大的潜力。基于路易斯酸化学的电解液能够实现可逆的镁电镀/剥离，但它们无法与大多数正极材料组装成高压镁电池。
浙大姜银珠NML：碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极
在此，浙江大学姜银珠教授等人通过溶剂化/表面工程的协同策略，在传统的碳酸盐电解液中实现了可逆的镁电镀/剥离。
来自电解液中MgCl2添加剂的强电负性Cl削弱了Mg…O = C相互作用，从而降低了加速氧化还原动力学的Mg2+去溶剂化势垒，而Mg表面上的Mg2+导电聚合物涂层确保了Mg2+迁移和电解液的有效隔离。
浙大姜银珠NML：碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极
图1. 合作战略的原理和效果
因此，在2000次循环中，以0.7 V的低过电位实现了Mg的可逆电镀和剥离。此外，受益于碳酸盐电解液的宽电化学窗口，通过组装镁金属负极和普鲁士蓝基正极的电极对，实现了高电压（> 2.0 V）可充电镁电池。
这项工作提供了一种协同工程策略，以促进镁负极在碳酸盐电解液中实现高能可充电电池的应用。
浙大姜银珠NML：碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极
图2. 镁离子全电池的电化学性能
Reversible Magnesium Metal Anode Enabled by Cooperative Solvation/Surface Engineering in Carbonate Electrolytes, Nano-Micro Letters 2021. DOI: 10.1007/s40820-021-00716-1

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