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與鋰電池相比，可充鎂（Mg）金屬電池在容量和自然豐度方面具有潛在優(yōu)勢（相當(dāng)于低成本和可持續(xù)性）。然而，在眾多傳統(tǒng)的鎂電解液中，鎂金屬負(fù)極存在表面鈍化行為，這導(dǎo)致不可逆的鎂沉積/剝離行為。

中科院青島能源所崔光磊、青島科技大學(xué)周新紅等人通過簡單的溶液工藝（在三氯化鉍溶液中短暫浸泡）獲得具有鉍（Bi）基人工保護層的改性鎂金屬負(fù)極。

這種鉍基保護層主要由離子導(dǎo)電的鉍金屬及其合金和電子絕緣的氯化鎂組成。各種電化學(xué)測試和界面表征表明，所制備的保護鎂電極有效地抑制了鎂金屬與無腐蝕性鎂電解液之間有害的寄生反應(yīng)，進一步抑制了鎂金屬在反復(fù)脫鎂/鍍鎂過程中的不均勻生長。

更重要的是，由于Bi基人造層具有優(yōu)異的保護性能，因此使用改性后的Mg負(fù)極組裝的Mg-Cu_2-xS和Mg-O₂全電池都具有顯著改善的性能。這些新發(fā)現(xiàn)將激發(fā)大量的努力，用目標(biāo)表面涂層對鎂金屬負(fù)極進行改性，以用于高性能可充電鎂電池。

圖1 保護鎂箔的制備過程示意圖及表征

圖2 全電池性能

A Bismuth-Based Protective Layer for Magnesium Metal Anode in Noncorrosive Electrolytes. ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01243

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ACS Energy Lett.：用于非腐蝕性電解液中鎂金屬負(fù)極的鉍基保護層