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由于其二價氧化還原和無枝晶的性質，鎂金屬負極在未來高能量和安全的可充電鎂電池技術方面具有巨大的潛力。基于路易斯酸化學的電解液能夠實現可逆的鎂電鍍/剝離，但它們無法與大多數正極材料組裝成高壓鎂電池。

在此，浙江大學姜銀珠教授等人通過溶劑化/表面工程的協同策略，在傳統的碳酸鹽電解液中實現了可逆的鎂電鍍/剝離。

來自電解液中MgCl₂添加劑的強電負性Cl削弱了Mg…O = C相互作用，從而降低了加速氧化還原動力學的Mg²⁺去溶劑化勢壘，而Mg表面上的Mg²⁺導電聚合物涂層確保了Mg²⁺遷移和電解液的有效隔離。

圖1. 合作戰略的原理和效果

因此，在2000次循環中，以0.7 V的低過電位實現了Mg的可逆電鍍和剝離。此外，受益于碳酸鹽電解液的寬電化學窗口，通過組裝鎂金屬負極和普魯士藍基正極的電極對，實現了高電壓（> 2.0 V）可充電鎂電池。

這項工作提供了一種協同工程策略，以促進鎂負極在碳酸鹽電解液中實現高能可充電電池的應用。

圖2. 鎂離子全電池的電化學性能

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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浙大姜銀珠NML：碳酸鹽電解液中的溶劑化/表面協同策略實現可逆鎂金屬負極

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