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可充電鎂電池（RMBs）被認為是最有前途的“后鋰離子電池”技術之一，因為其金屬鎂負極具有明顯的優(yōu)勢，包括高豐度、高體積容量（3833 mAh cm^-3）和低擴散勢壘。然而，可充電鎂電池受到鎂負極直接暴露于電解質成分的嚴重困擾，導致自發(fā)的電化學副反應和界面鈍化。

在此，上海交通大學楊曉偉教授團隊在鎂/電解質界面上構建了一個良性的配位層，其中選擇具有強親鎂胺基團和對鎂高穩(wěn)定性的苯胺作為代表，其具有比DME (1，2-二甲氧基乙烷)和微量水更高的吸附能。這種鎂配位環(huán)境減少了副反應，在幾次循環(huán)后形成由苯胺和更少副產物組成的非鈍化界面。

因此，Mg對稱電池在低過電位和均勻的MgO沉積下工作。此外，這種界面配位也可用于Mg(TFSI)₂電解質體系各種電解質情況下的鎂負極保護。

圖1. 在電流密度為0.1 mA cm^-2時循環(huán)后的Mg負極形態(tài)和界面成分

總之，該工作在Mg/電解質界面構建了配位層，以具有強親鎂胺基和對Mg高穩(wěn)定性的苯胺作為代表。這種配位層降低了鎂原子的高活性，并保護其免受與各種電解質組分的鈍化反應。研究結果顯示，對稱電池表現出較低的過電位（150 mV，0.1 mA cm^-2），并且隨著Mg負極表面的副產物和鈍化層的去除而增強的可逆性。同時，界面配位方法已被證明是普遍適用于各種電解質的情況下，如Mg（TFSI）₂基體系。

圖2. 鎂負極基電池的電化學性能

Interfacial Engineering of Magnesiophilic Coordination Layer Stabilizes Mg Metal Anode, Angewandte Chemie International Edition??2023 DOI:?10.1002/anie.202302617

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?上交楊曉偉教授Angew.：親鎂配位層界面工程穩(wěn)定鎂金屬負極

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