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研究概述

镁（Mg）金属是高能量、高性价比多价金属电池负极的理想选材，但在传统电解液，尤其是水溶液中，存在严重的表面钝化问题。

基于此，2024年10月30日，新加坡科技研究局（A*STAR）Zhi Wei Seh高级首席科学家、浙江大学陆俊教授、上海科技大学刘巍副教授在国际期刊Nature Communications发表题为《Toward waterproof magnesium metal anodes by uncovering water-induced passivation and drawing water-tolerant interphases》的研究论文。

在这里，研究人员发现除了MgO和Mg(OH)₂，在镁被水钝化的过程中还可以形成MgH₂。

通过综合实验和理论研究，揭示了MgH₂的形成机理、空间分布及其对镁负极界面动力学和稳定性的不利影响。

此外，通过在镁负极表面用铅笔绘制基于石墨的疏水性和Mg²⁺渗透性的耐水性界面层，使它们即使在接触水后也能在对称电池（>900小时）和全电池（>500个循环）中稳定循环。

对MgH₂参与的镁钝化机理的理解以及铅笔绘制的防水镁负极的设计，为进一步开发高耐水性镁金属电池提供了理论依据。

图文解读

图1：水诱导钝化层化学成分的鉴定。

图2：水诱导钝化层与防水PDG层作用机理的理论研究。

图3：防水电极的电化学性能。

文献信息

Li, Y., Feng, X., Yang, G. et al. Toward waterproof magnesium metal anodes by uncovering water-induced passivation and drawing water-tolerant interphases. Nat Commun 15, 9364 (2024).

原创文章，作者：zhan1，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/11/01/e69a81d945/

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