告全全電池充放電過程中陽極側(cè)可能發(fā)生的電化學(xué)演變和PTCDI的變化?(f)。基于此，重磅作報(bào)上海交通大學(xué)努麗燕娜研究員團(tuán)隊(duì)在Small上發(fā)表題為High-EnergyAqueousMagnesiumIonBatterieswithCapacity-CompensationEvolvedfromDynamicCopperIonRedox的研究論文。全電池充放電過程中PTCDI負(fù)極側(cè)可能發(fā)生的電化學(xué)演變?nèi)缦拢荷綎|省政充電：階段Ⅰ，Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)。

如圖3c所示，府工Cu元素沒有與PTCDI的任何元素同步出現(xiàn)，證實(shí)Cu幾乎不與PTCDI活性材料發(fā)生反應(yīng)。通過DFT計(jì)算和原位/非原位表征，告全我們發(fā)現(xiàn)PTCDI負(fù)極中的Mg2+存儲(chǔ)主要受有機(jī)共軛部分的氧化/還原影響，告全銅離子的動(dòng)態(tài)氧化還原、電解液中Mg2+的弱溶劑化作用以及負(fù)極電導(dǎo)率的增強(qiáng)為長(zhǎng)循環(huán)過程中的PTCDI-Mg轉(zhuǎn)化反應(yīng)提供了有效的容量補(bǔ)償。

重磅作報(bào)PTCDI負(fù)極在不同充放電狀態(tài)下的原位FTIR光譜?(e)。

值得注意的是，山東省政Mg元素富集在氧元素集中的位置，這與通過Mg-O鍵形成PTCDI-Mg有關(guān)。此外，府工我們也采用第一性原理計(jì)算證明了銅離子不能與PTCDI反應(yīng)。

作者采用1?MMg(TFSI)2的有機(jī)水系混合電解液，告全將電化學(xué)窗口提升到4.47?V，告全正極使用膨脹石墨（EG），負(fù)極使用3,4,9,10-四甲酰二亞胺（PTCDI），并創(chuàng)新性的在負(fù)極和隔膜之間引用泡沫銅夾層，通過泡沫銅夾層兩個(gè)連續(xù)的氧化還原步驟：Cu(0)?Cu(I)、Cu(I)?Cu(II)，為PTCDI-Mg轉(zhuǎn)化反應(yīng)提供了有效的容量補(bǔ)償。?努麗燕娜，重磅作報(bào)上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師

此外，山東省政這兩種溶劑化結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的三維示意圖也證實(shí)了TFSI-和H2O遠(yuǎn)離Mg2+（圖4a，d）?！狙芯勘尘啊磕壳?，府工多價(jià)離子電池最有可能替代鋰離子電池，因?yàn)樗鼈儽葐蝺r(jià)離子電池提供了更高的理論能量密度。