可充电镁电池有望成为锂离子电池的低成本、安全和高能替代储能技术。然而，Mg2+的高极化强度导致其与电极材料和电解质分子相互作用强烈，导致Mg2+解离和扩散缓慢，功率密度和循环稳定性不足等问题。
近日，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef报道了一种基于Mg2+的水系双离子电池，其可以绕过缓慢解离和固态扩散的阻碍。
文章要点
1）该电池化学利用聚合物电极上的快速氧化还原反应，即在聚苯胺（PANI）正极上的阴离子(去)掺杂和在聚酰亚胺负极上加入Mg2+后的(去)烯醇化。
2）通过设计一种4.5 m Mg(NO3)2的饱和水溶液电解质，实现了动力学上有利和稳定的电极。浓电解质抑制了PANI正极不可逆的去质子化反应，使其具有优异的稳定性（寿命超过10000次）和倍率性能（500 C 时容量保持率为33%），并避免了硝酸盐还原的负极寄生反应以提供稳定的聚酰亚胺负极（6000次循环后容量保持率为86.2%）。
3）所制得的全镁基双离子电池的比功率高达10826 W kg−1，可媲美电化学超级电容器。
这项研究为开发性能更好的镁基电池提供了另一种途径。
参考文献
Yunpei Zhu, et al, An Aqueous Mg2+-Based Dual-Ion Battery with High Power Density, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202107523
https://doi.org/10.1002/adfm.202107523
