近日，我院院長沈曉冬教授團隊在《Advanced Materials》上發表題為“High-Energy Interlayer-Expanded Copper Sulfide Cathode Material in Non-Corrosive Electrolyte for Rechargeable Magnesium Batteries”的學術論文，鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905524。
可充電鎂電池具有豐富的材料資源、高體積比容量、無枝晶鎂金屬負極以及多電子氧化還原反應等優點，有望成為高比能、高安全性的未來電池。然而，多價Mg2+與正極材料中陰離子之間的強庫侖作用、電極/電解質相容性差等問題阻礙了鎂電池的發展。沈曉冬教授團隊新型電池研究組趙相玉研究員等以具有高理論容量的CuS正極材料為研究對象，針對其可逆容量低、反應產物易脫溶等問題，通過鹵化物插層提升鎂離子在正極材料中的遷移和采用相容性好的電解液等策略，發展了高比能可充電鎂電池。該CuS正極具有突出的儲鎂能力（在50 mA/g的電流密度下可逆放電容量高達477 mAh/g，質量能量密度為415 Wh/kg），顯著高于現有報道的金屬氧化物、金屬硫族化合物及聚陰離子化合物等鎂電池正極。此外，其在1C的高倍率下（560 mA/g）經過1000次的深度循環后，仍表現出優異的可逆穩定性。本工作為發展高性能可充電鎂電池及其它多價離子電池（如Zn2+、Ca2+、Al3+）的正極材料提供了新的思路。
