新能源汽车的快速发展推动了二次电池技术的不断革新。目前，大多数电动汽车是搭载的仍是锂离子二次电池。然而，锂元素的稀缺和锂离子电池的安全性是当前市场不得不面临的一个问题。作为可再生能源储能领域最有前途的替代品，镁电池具有元素丰度高，阳极体积容量高（3832 Ah/ L）和易于操作的特点。不幸的是，镁电池的实际应用仍然受到严重的阻碍。其中最主要的一个问题就是镁阳极的非均匀电镀。
近日，中科院青岛生物能源与过程研究所的崔光磊等人基于亲镁界面上晶格匹配和静电约束效应的协同作用，实现了Mg在3D亲镁主体上的外延生长。
本文要点：
1）该工作首先在碳布上生长了垂直排列的氢氧化镍纳米片阵列以组成3D亲镁主体，由于氢氧化镍的晶体学结构满足镁的低晶格几何形态，所以通过DFT计算可以发现，离子晶体氢氧化镍的表面具有良好的亲镁特性和周期性，可以精准地捕获和限制二价镁离子和还原态的镁。
2）经上述方法制备的镁阳极电池在10 mA/ cm2 的超高电流密度下可稳定工作600小时，优于前人的结果。
Jing Liu，et al，Epitaxial Electrocrystallization of Magnesium via Synergy of Magnesiophilic Interface, Lattice Matching, and Electrostatic Confinement，ACS Nano，2022
DOI：10.1021/acsnano.2c04135
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04135
