一、研究背景 随着全球能源需求的日益增长和环境问题的日益严峻，开发新型高效能源存储系统变得尤为重要。在众多候选技术中，镁空气电池因其高能量密度、低成本和环境友好性而受到广泛关注。然而，镁空气电池的实际应用受到了镁阳极在放电过程中快速自腐蚀和不溶性放电产物沉积等问题的限制。这些问题不仅降低了镁阳极的利用率，还缩短了电池的使用寿命。

为了解决这些问题，科研人员一直在探索通过改变阳极材料的化学组成或电解液的配方来提高镁空气电池的放电性能。其中，通过添加特定的化合物来改良电解液，已被证明是一种有效的策略。这些添加剂可以与Mg2+和Fe3+形成络合物，从而减少放电产物的沉积，并抑制微电池腐蚀过程，提高镁阳极的利用率。此外，有机溶剂的添加也被证明可以调节镁阳极的电化学行为，但其在提高电池性能方面的潜力尚未完全挖掘。因此，开发新型混合电解液，以实现对镁阳极腐蚀和放电性能的双重优化，成为了该领域的一个研究热点。 

 二、成果简介 

 在这项研究中，研究人员通过系统地研究乙醇和复合配位剂在镁空气电池中的混合使用，提出了一种新的策略来提高镁阳极的电化学性能。他们发现，乙醇的存在促进了放电膜中氧化物含量高的致密内层的形成，显著提高了镁阳极的利用效率。当在混合电解液中放电时，镁阳极的最高利用效率从53.6%提高到了85.7%，放电电位降低了300毫伏。此外，研究还证实了在含有乙醇和5-磺基水杨酸的溶液中，金属表面上S类物种的吸附/沉积，抑制了富含氢氧化物的外层生长。这一发现为设计新型高效的镁空气电池电解液提供了重要的指导。 

 三、图文导读 

 图1  展示了镁样品在不同电解液中浸泡1小时后的电化学阻抗谱（EIS）。

通过拟合等效电路，研究人员能够评估不同电解液对镁阳极腐蚀行为的影响 

 图2 展示了用于EIS拟合的等效电路图，以及不同电解液中镁样品浸泡1小时后的电阻值。

这些数据揭示了添加乙醇和复合配位剂对镁阳极腐蚀保护性能的影响 

 图3 展示了不同电解液中镁样品浸泡1小时后的极化测试曲线。

这些曲线显示了乙醇和复合配位剂对镁阳极溶解过程的影响 

 图4 展示了在不同电解液中镁样品的开路电位（OCP）和在不同电流密度下的放电行为。

这些结果表明，乙醇和复合配位剂显著影响了镁阳极的电化学活性 

四、小结 

 这项研究为提高镁空气电池的性能提供了重要的见解。通过在电解液中添加乙醇和复合配位剂，他们成功地提高了镁阳极的利用效率，并降低了放电电位。这一发现不仅为设计新型高效的镁空气电池电解液提供了重要的指导，也为进一步理解电解液组成对镁阳极电化学性能影响的机制提供了新的视角。

研究结果表明，通过精心设计的混合电解液，可以有效调节镁阳极的腐蚀和放电行为，从而实现更高的电池性能。这项研究为镁空气电池的实际应用和商业化提供了有力的科学支持，也为未来能源存储技术的发展开辟了新的道路。 文献：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.112512