尽管锂离子电池已广泛商业化，但其大规模应用面临成本、安全性和资源限制等挑战。镁电池因其丰富的资源、环境可持续性和理论上的高体积能量密度（3833 mA h cm-3）而成为有前景的替代品。
在此，重庆大学袁媛团队通过负极与三氟甲磺酸锡和氯化锑电解质之间的原位反应，开发了一种协同且结构稳定的 Mg@SnSb SEI。研究显示，Mg@SnSb SEI纳米晶粒微观结构的形成增强了 Mg 电镀/剥离的均匀性，并抑制了 OTf 阴离子和 DME 溶剂分子的分解。
此外，Mg@SnSb SEI的电荷转移电阻较低，离子导电性较高，表现出优异的离子传输性能。Mg@SnSb电极在0.5 mA cm⁻²的电流密度下，循环寿命超过1100小时，过电位低于0.07 V。在1 mA cm⁻²的电流密度下，循环寿命超过1500小时，过电位仅为0.15 V。Mg@SnSb||Mo₆S₈全电池在超过400个循环后仍保持超过94%的初始容量。
图1. 机制探究
总之，该工作通过原位反应在镁负极表面形成稳定的Mg@SnSb SEI层，以降低界面反应能垒并促进镁离子的扩散。采用 Mg@SnSb SEI 的 Mg 负极具有低于 0.07 V 的极低过电位和超过 1500 小时的超长循环寿命。
此外，在Mg@SnSb||Mo₆S₈全电池测试中，系统在超过400个循环后仍保持了超过94%的初始容量。CV曲线显示了主要正极峰和负极峰，反映了Mg²⁺在Mo₆S₈正极中的可逆嵌入和脱嵌。
因此，该工作利用p区主族金属元素用作合金化修饰组分，通过调控负极的沉积/剥离动力学行为，有效提升了界面稳定性，从而提高电池的电化学性能和循环寿命。未来可以进一步优化电解液，对更多正极进行匹配。
图2. 电池性能
Bifunctional Synergistic Mg@SnSb SEI for Low Interfacial Reaction Energy Barriers and Stable Cycling of High-Performance Rechargeable Magnesium Batteries, Advanced Functional Materials 2025 DOI: 10.1002/adfm.202422278
袁媛教授、博导、重庆大学教授、国家镁合金材料工程研究中心研究员、中国材料研究学会镁合金分会理事、欧盟玛丽居里学者、《Journal of Magnesium and Alloys》青年编委、重庆材料学会理事、德国卡尔斯鲁厄理工研究院客座教授、比利时弗兰德研究基金会学者、美国TMS协会镁科技协会会员、欧盟MSIT协会会员。2011年于中南大学粉末冶金研究院获得博士学位，2012年-2016年获得欧盟玛丽居里学者奖，在比利时鲁汶大学和德国卡尔斯鲁厄理工研究院从事科研工作。2017年入职重庆大学。主持欧盟联合项目、国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家重点研发计划项目子课题和省部级科研项目多项，获中国有色金属工业科学技术奖一等奖，国际镁科学与技术青年学者奖，在Advanced Functioanl Materials， Journal of Magnesium and Alloys, Corrosion Science, Scripta Materialia等发表SCI论文一百余篇，研究方向：材料热力学动力学、材料集成计算、镁合金设计、二次电池电极材料设计。