镁电池由于具有能量密度高、储量丰富等优势，在大规模储能领域中具有良好的应用前景。但是，镁金属在传统电解液中易与阴离子及溶剂反应，形成一层不导Mg²⁺的钝化膜，使Mg²⁺无法可逆溶解沉积。

近日，韩国首尔大学Kisuk Kang等人报告了一种在镁金属上构建高效导离子界面的方法，相关成果发表于ACS Energy Letters。

让开孔的电池在SO₂气氛下进行充放电循环，SO₂会被电解液吸收，并化学吸附于Mg表面的MgO上。SO₂的吸附有效改善了镁金属表面的离子电导率，大大降低了镁对称电池的极化电压。XPS与DFT计算表明，SO₂与MgO的强结合作用导致了SO₃^2-结构的产生，扭曲了MgO表面结构，Mg的解离与固相迁移能垒均降低。

随着充放电循环次数的增加，镁对称电池的极化电压逐渐上升直至导致电池失效。XPS和DFT计算表明，镁电极电化学性能劣化的原因是相邻的两个SO₃^2-结构之间的Mg原子解离后，相互作用增强，形成S₂O₄^2-结构。该结构的产生会增大Mg原子在金属由亚表面扩散至表面的能垒，从而导致电极的失效。

该文章提出了一种在镁金属上构建高效导离子界面的简单方法，即在MgO上化学吸附SO₂，改性原本钝化的MgO金属表面，拓宽了我们对镁电极界面过程的认识。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c02102

（庄奕超）