离子配位平衡电解液助力大倍率镁金属电池

该研究针对镁金属电池高倍率充放电性能受限的问题，提出一种“溶剂-阴离子协同平衡”电解液设计策略。研究背景是二价镁离子因高电荷密度易形成稳定溶剂化层，导致脱溶剂化能垒高、界面转移动力学缓慢。研究目的旨在通过机器学习筛选，开发基于胺类单溶剂（AME）与OTf⁻阴离子匹配的电解液体系，精确平衡溶剂与阴离子对Mg²⁺的配位强度，弱化溶剂化鞘层，加速镁离子快速脱溶剂化。结论表明，该电解液在1 mA cm⁻²下对称电池过电位仅0.06 V，电荷转移活化能低至18.32 kJ mol⁻¹；Mg||Mo₆S₈全电池在20 C超高倍率下初始比容量达75 mAh g⁻¹，稳定循环3000圈；Mg||CF电池在0.5 C下放电比容量达918 mAh g⁻¹。该工作为多价金属电池的界面化学与快充电池设计提供了新思路。