复旦大学余学斌、ZhangHongyu EES：还原性电子重分布实现镁电池的超快充电

本研究背景是镁电池因Mg²⁺去溶剂化动力学迟缓而性能受限。研究目的在于通过调控电解液溶剂化结构，揭示其核心机制并开发高性能添加剂。研究发现Mg²⁺溶剂化调控的本质是还原性电子的重分布，传统醚基电解液中醚分子因累积还原性电子而分解，导致高能垒。团队设计有机单胺盐作为添加剂，通过单胺捕获并稳定还原性电子，抑制醚分子分解，降低去溶剂化能垒。研究明确了Mg²⁺与单胺的作用距离和强度是关键因素，并提出了添加剂筛选准则。其中四甲基氯化铵改性电解液综合性能最优，实现了低过电位和高库伦效率的平衡。基于该电解液组装的镁软包电池在50C倍率下功率密度达16.02 kW·kg⁻¹，循环稳定性优异。结论表明，该研究为高功率密度镁电池电解液设计提供了新思路，推动了镁电池的实用化进程。