​​AEM：通过多硫化物介导实现高效镁硫电池化学

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​​AEM：通过多硫化物介导实现高效镁硫电池化学
与锂硫电池相比，镁硫电池具有更高的理论容量能量密度、更高的安全性和更低的成本。然而，Mg–S电池的循环寿命差，能源效率低。
香港中文大学卢怡君教授发现与1,2-二甲氧基乙烷 (DME) 基电解液中的Li+相比，Mg2+存在下多硫化物的溶解度要低得多，因此Mg–S反应以“固-固”反应为主，这导致动力学缓慢，可逆性差。
​​AEM：通过多硫化物介导实现高效镁硫电池化学
通过使用高施主数溶剂（例如二甲基亚砜（DMSO））增加多硫化物的溶解度，从而将0.1 C时放电容量从660增加到≈1500 mAh g-1，并将硫过电位从>600降低到≈200 mV（能效超过90%）。
基于这种策略，具有DMSO基电解液的Mg-S正极0.4 C下的300次循环中表现出700 mAh g-1的可逆容量。这项工作揭示了Mg-S电池的反应限制，并为高能可逆Mg-S电池的电解液设计提供了重要见解。
​​AEM：通过多硫化物介导实现高效镁硫电池化学
图1 三电极Mg-S电池的恒电流放电/充电曲线
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图2 基于DMSO的三电极Mg-S电池的电化学性能
Achieving Efficient Magnesium–Sulfur Battery Chemistry via Polysulfide Mediation. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101552

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