强强联手!A*STAR&浙大陆俊&上科大刘巍,最新Nature子刊!

学术   2024-11-03 08:31   广东  

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研究概述
镁(Mg)金属是高能量、高性价比多价金属电池负极的理想选材,但在传统电解液,尤其是水溶液中,存在严重的表面钝化问题。
基于此,2024年10月30日,新加坡科技研究局(A*STAR)Zhi Wei Seh高级首席科学家、浙江大学陆俊教授、上海科技大学刘巍副教授在国际期刊Nature Communications发表题为《Toward waterproof magnesium metal anodes by uncovering water-induced passivation and drawing water-tolerant interphases》的研究论文。
在这里,研究人员发现除了MgO和Mg(OH)2,在镁被水钝化的过程中还可以形成MgH2
通过综合实验和理论研究,揭示了MgH2的形成机理、空间分布及其对镁负极界面动力学和稳定性的不利影响。
此外,通过在镁负极表面用铅笔绘制基于石墨的疏水性和Mg2+渗透性的耐水性界面层,使它们即使在接触水后也能在对称电池(>900小时)和全电池(>500个循环)中稳定循环。
对MgH2参与的镁钝化机理的理解以及铅笔绘制的防水镁负极的设计,为进一步开发高耐水性镁金属电池提供了理论依据。
图文解读
图1:水诱导钝化层化学成分的鉴定。
图2:水诱导钝化层与防水PDG层作用机理的理论研究。
图3:防水电极的电化学性能。
文献信息
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). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53796-z
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