祝贺胡新成同学关于镁硫电池中镁负极过程的研究工作被Nano Energy接收发表！
镁硫(Mg-S)电池由于具有高的理论体积能量密度(3832 mAh cm-3)，低的能耗和原料丰富等特点受到人们广泛的关注，在发展长续航动力电池方面具有巨大的应用前景。然而，镁硫电池目前面临许多问题，如亲核性的电解液和硫直接反应，镁表面易钝化以及多硫化物的穿梭等，直接限制了镁硫电池的实际应用。到目前为止，虽然世界上很多课题组通过开发新的电解液和对电极进行改性解决了一些镁硫电池的难题，但是对于镁电极界面纳米级结构演变和动力学过程的实时追踪和原位分析仍然存在很大程度上的数据缺失。因此，通过电极/电解液界面电化学过程的原位可视化表征和分析可以极大促进镁硫反应机理的理解，同时也对镁硫电池性能的提升提供一定的借鉴意义。
通过电化学原子力显微成像和光学显微镜成像方法，我们原位研究了在充放电过程中镁负极/电解液界面的物质演化规律。AFM结果显示在以Diglyme(DEG)为溶剂的Mg(HMDS)2基电解液体系(DEG体系)中，充电时，镁的沉积形貌依次为半碗结构、纳米颗粒和晶体结构。放电时，规则晶体溶解速度明显快于邻近无定形部分。在以Tetraglyme (TEG)为溶剂的Mg(HMDS)2基电解液体系(TEG体系)中，充电时，镁的沉积形貌依次为半碗结构和晶体结构，而不经历纳米颗粒生长阶段。放电时，晶体以较慢的动力学均匀溶解。结合原位光学显微镜成像，TEG体系的可逆性优于DEG体系。所得到不同的沉积行为和两个体系中溶剂分子对镁离子的螯合作用有关。原位AFM和原位光学显微镜结果为Mg(HMDS)2基电解液体系中溶剂对电池性能的影响提供了可视化的实验数据支撑，有利于Mg(HMDS)2基电解液的优化和电池性能的提升。。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518302957
Direct insights into the electrochemical processes at anode/electrolyte interfaces in magnesium-sulfur batteries
Nano Energy, 2018, 49, 453–459.
图1. 不同电解液体系下镁硫电池负极/电解质界面过程示意图。
