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作為一種潛在的低成本和高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)，可充電鎂電池（RMBs）自近百年前首次實(shí)現(xiàn)鎂電化學(xué)沉積以來(lái)，在過(guò)去十年中呈現(xiàn)出復(fù)興。

自從基于Chervel 相Mo₆S₈正極、金屬鎂負(fù)極和有機(jī)鹵鋁酸鹽電解液構(gòu)建了第一個(gè)可充電鎂電池原型，之后越來(lái)越多的研究致力于推進(jìn)RMBs。

圖1. 鎂金屬負(fù)極的表面工程

在此，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院唐永炳研究員與香港城市大學(xué)李振聲（Chun-Sing Lee）教授等人基于對(duì)最新發(fā)展的分析，概述和討論了RMBs當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。

然后，作者詳細(xì)回顧了有關(guān)RMB關(guān)鍵部件的研究，即正極和負(fù)極的材料設(shè)計(jì)和工程。通過(guò)對(duì)RMBs代表性電極材料的系統(tǒng)檢查，總結(jié)了阻礙鎂電池技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題，并提出了潛在策略。

圖2. 基于不同工作機(jī)制的代表性RMB正極

作者指出，目前RMBs面臨挑戰(zhàn)的解決方案應(yīng)考慮綜合和均衡策略。一方面采用高吞吐量模擬，模擬開(kāi)發(fā)鋰電池期間積累的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)上的改進(jìn)也很關(guān)鍵。

雖然RMBs具有廣闊前景，但要充分發(fā)揮其潛力并實(shí)現(xiàn)實(shí)際商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走，這需要一種跨學(xué)科的方法，具有從有機(jī)化學(xué)到無(wú)機(jī)化學(xué)、從本體化學(xué)到表面和界面化學(xué)、從電化學(xué)到材料科學(xué)與工程等方面的深厚知識(shí)。

圖3. 當(dāng)前RMB面臨的挑戰(zhàn)和潛在解決方案的示意圖

Development and Challenges of electrode materials for rechargeable Mg batteries, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.019

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唐永炳/李振聲EnSM: 可充電鎂電池電極材料的發(fā)展與挑戰(zhàn)

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