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水系可充鎂電池（ARMBs）通常因嚴重的負極鈍化而失效，另外，在適當的異質金屬襯底上執行準低電位的鎂沉積/剝離化學（UPMC）是一個關鍵的補救措施。

圖1. HEE穩定的低電位鎂沉積/剝離化學

廣東工業大學李成超等在新的水合共晶電解質（HEEs）中初步實現了Zn基底上的穩定UPMC，并提供了超低的UPMC過電位和ARMBs的高能量/電壓平臺。作者首先通過DFT理論吸附能計算，預測了Zn基底上的潛在UPMC（Zn-Mg⁰為-1.21 eV，Mg-Mg⁰為-0.96 eV）。Mg²⁺在Zn基底上的優先吸附促進了Mg的沉積，形成了相對穩定的Zn-Mg鍵。通過擴大電化學穩定窗口（ESW）的下限，水活性明顯降低的HEEs有效地破壞了析氫/腐蝕反應和UPMC之間的競爭，從而使UPMC具有良好的可逆性。此外，通過包括EQCM和深入的XPS在內的多種表征，Zn基底上的UPMC得到了仔細的驗證，它被來自HEEs中共溶劑的無機/有機混合層所穩定。

圖2. 對稱電池的倍率性能和循環壽命研究

因此，Zn基底上的UPMC可以在0.1 mA cm^-2的電流密度下穩定運行550小時，過電位低至50 mV，在倍率持久性和循環性方面超過了傳統水系電解液。此外，與Zn/Al金屬負極相比，所構建的電鍍Mg//SPANI全電池顯示出良好的能量/功率密度和較高的放電電壓平臺。這項工作以HEE穩定的UPMC策略為特色，旨在開發耐用的ARMB，這對探索其他基于活性金屬的高能水系電池具有啟發意義。

圖3. 電鍍Mg//SPANI全電池的性能

Hydrated Eutectic Electrolytes Stabilizing Quasi-Underpotential Mg Plating/Stripping for High-Voltage Mg Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202217945

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?廣工大李成超Angew.：水合共晶電解質穩定高壓鎂電池的低電位鎂沉積/剝離

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