镁是一种很有前途的电池材料，它具有高储能容量和安全性，使用它为电动汽车充电具有很大的应用前景。但实际上，镁电池系统一直困扰着研究人员。目前，对于这种电池的研究又进了一步:通过添加在电解质中添加锂盐，研究人员制备出一种更有前景的高容量可充电镁电池。（J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b07820）。

理论上，这种新型电池具有镁阳极和硫阴极，作为商业锂离子，其存储的能量是相同体积普通充电电池的四倍。

该实验使用纯锂金属作为电池阳极与硫进行配对。但使用裸露的金属锂电池是很危险的:在进行放电和充电时，阳极的金属溶解，并覆盖到阴极上，形成尖锐的峰（也称为突起）。这些突起最终将阳极和阴极两个电极合并，容易导致电短路，引发火灾。其他金属（如镁金属）不会形成突起，所以它们作为电池是安全的。

要想制备一种具有良好性能的镁阳极、阴极和电解质是一件十分棘手的问题。以色列的巴伊兰大学的研究人员于2000年首次制备出充电镁电池(《自然》，DOI:10.1038 / 10.1038)。这项研究工作表明，镁电池可以进行充电，但对应的金属阴极能量密度很低。2011年，另一个团队首次制备出镁硫电池(《Nat Commun》，DOI:10.1038 / ncomms1435)。其阴极的能量密度有所改善，但这还不能称之为真正的可充电电池，马里兰大学电化学专业的Chunsheng Wang，经过两次使用之后，Mg-S电池损失了大约70%的存储容量:这是因为硫和硫化镁反应，从而形成不溶性化合物，消耗了两个电极的一部分。

Wang和同事 Sang Bok Lee，Gary W. Rubloff， Malachi Noked看到了锂硫电池潜在的解决方法。研究人员认为，一旦添加了一些锂电解质，锂离子与镁反应生成的多硫化合物具有可溶性，从而防止镁阳极的消耗。测试发现，添加锂盐电解质的电池使用性能还不是很理想，只有30个充电周期。作为商用电池，这还不够实用，但这已经成为了可能。

依兰大学的化学家DoronAurbach领导研究团队首次制备出充电镁电池。他说，由于锂盐的存在，马里兰研究团队制备的电池需要的电解液体积比一般电池的大。在理想情况下，电池的设计应使电解液最小化，因为电解液增加了电池的重量和空间，但不存储任何能量，这将会限制电池的最终能量密度。但这次的研究会解决这个问题找到了一种方法。Wang说：“这对于电池未来的研究打开了一扇大门，并称其为重要的基础的一步。我们想将电池的充放电周期达到100次。”

新材料在线编译整理——翻译：陈琼     校正：摩天轮