后锂时代，谁将接棒？在众多候选者中，镁金属电池凭借其高达3833 mAh cm-3的理论体积容量（约为锂金属的 1.86 倍）、地壳中锂2000倍以上的高丰度、本征安全性和低成本的组合优势，被视为最具潜力的下一代储能体系之一。然而，其商业化之路始终被一个核心“天花板”所困——镁负极与电解液之间的界面极其不稳定且易于钝化，严重制约了电池的循环寿命和可逆性。
近日，我校化学化工学院王永勤博士在《Materials Today》（一区TOP期刊， IF：22.0）发表题为“Tackling the bottleneck in Mg anode/electrolyte interface”的综述论文（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.11.011）。井冈山大学为第一完成单位，王永勤博士为第一作者。该工作不再局限于碎片化的界面问题讨论，而是系统解码了镁负极/电解液界面的静态与动态失效机制，整合提出了多尺度的界面工程策略路线图，并最终构建了一个面向高性能镁金属电池的协同设计框架，为多价态电池的界面工程提供了全新的变革性范式。
图1 镁电池正负极及电解液关键材料及其本征优势
图2 镁负极-电解液界面研究关键突破
图3 冷冻电镜观察镁枝晶生长形貌及其界面钝化层
图4 非活性零价金属镁与副反应形成的非活性SEI Mg2+化合物的精确区分定量
图5 镁负极-电解液界面设计展望
