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研究概述

鎂（Mg）金屬是高能量、高性價比多價金屬電池負極的理想選材，但在傳統電解液，尤其是水溶液中，存在嚴重的表面鈍化問題。

基于此，2024年10月30日，新加坡科技研究局（A*STAR）Zhi Wei Seh高級首席科學家、浙江大學陸俊教授、上海科技大學劉巍副教授在國際期刊Nature Communications發表題為《Toward waterproof magnesium metal anodes by uncovering water-induced passivation and drawing water-tolerant interphases》的研究論文。

在這里，研究人員發現除了MgO和Mg(OH)₂，在鎂被水鈍化的過程中還可以形成MgH₂。

通過綜合實驗和理論研究，揭示了MgH₂的形成機理、空間分布及其對鎂負極界面動力學和穩定性的不利影響。

此外，通過在鎂負極表面用鉛筆繪制基于石墨的疏水性和Mg²⁺滲透性的耐水性界面層，使它們即使在接觸水后也能在對稱電池（>900小時）和全電池（>500個循環）中穩定循環。

對MgH₂參與的鎂鈍化機理的理解以及鉛筆繪制的防水鎂負極的設計，為進一步開發高耐水性鎂金屬電池提供了理論依據。

圖文解讀

圖1：水誘導鈍化層化學成分的鑒定。

圖2：水誘導鈍化層與防水PDG層作用機理的理論研究。

圖3：防水電極的電化學性能。

文獻信息

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).

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/01/e69a81d945/

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