阴极基质材料中二价镁离子的低迁移率阻碍了有竞争力的可充电镁电池的发展。

德国乌尔姆大学亥姆霍兹研究所Zhenyou Li等探索了双阳离子共插层策略来减轻模型TiS₂材料中Mg²⁺的惰性。

本文要点：

（1）

该策略包括在双盐电解质中将Mg²⁺与Li⁺或Na⁺配对，以利用后者更快的移动性，从而达到更好的电化学性能。实验和理论计算的结合详述了共嵌入阳离子电荷载体的电荷储存和氧化还原机理。比较评估表明，Mg²⁺的氧化还原活性可以在双阳离子共插层策略的帮助下显著提高，尽管伴随的单价离子的离子半径在该策略的可行性中起着关键作用。更具体地，在TiS₂中，与Na⁺相比，显著更高的Mg²⁺量与Li⁺插入。原因是在前一种情况下不存在相变，这能够改善Mg²⁺的储存。

（2）

作者的结果强调了双阳离子共嵌入策略作为一种替代方法，通过打开通向多价电池应用的高级阴极材料丰富领域的途径，来提高可充电镁电池的电化学性能。

参考文献:

Roy, A., Sotoudeh, M., Dinda, S. et al. Improving rechargeable magnesium batteries through dual cation co-intercalation strategy. Nat Commun 15, 492 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-023-44495-2

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44495-2