东南大学吴宇平&南京工业大学付丽君、刘丽丽副、袁新海,AEM综述:镁金属负极的机理探析:有机与水系电解质中的界面挑战及设计原则

镁金属负极因高体积容量、低氧化还原电位、高储量及本征安全性，成为下一代可充电电池的理想候选。但镁离子的二价特性导致强溶剂化效应和高去溶剂化能垒，其强还原性易引发电解液寄生反应，形成离子阻隔型钝化层，伴随析氢、自腐蚀及形貌不稳定性等问题，严重制约了其实际应用。本篇综述从机理出发，系统剖析有机与水系电解质中镁金属负极的界面挑战，提炼跨体系设计原则，为高性能镁金属电池的开发提供理论支撑与实践方向。

近日，来自南京工业大学/东南大学吴宇平教授-付丽君教授研究团队在电化学领域知名期刊Advanced Energy Materials 发表重磅综述文章，题为 “Mechanistic Insights into Magnesium Metal Anodes: Interfacial Challenges and Design Principles in Organic and Aqueous Electrolytes”。该文章深入解析镁金属负极在有机和水系电解质中的界面失效机理，涵盖溶剂化-去溶剂化耦合作用、寄生反应、沉积/剥离动力学及力学演化等核心问题，系统总结电解液配方、人工界面层、合金化策略及 3D 载体结构等设计方案，为镁金属电池的实用化突破奠定基础。

Mechanistic Insights into Magnesium Metal Anodes: Interfacial Challenges and Design Principles in Organic and Aqueous Electrolytes  

吴宇平教授，东南大学能源与环境学院教授、博士生导师，新一代储能中心执行主任，英国皇家化学会会士（Fellow of RSC），德国萨克森科学院通讯院士，非洲科学院外籍院士。主要从事电化学储能器件与材料的基础与应用研究，研究方向包括锂离子电池、超级电容器、水系电池、固体电解质、液流电池及其它新型电化学储能体系。1997 年自中国科学院化学研究所获博士学位；之后分别在清华大学、早稻田大学（日本）、德国开姆尼兹工业大学（作为洪堡学者）等处从事科研与访问工作。2003 年起在复旦大学任教，2015 年在南京工业大学，2021 年 10 月加入东南大学。曾获国家杰出青年基金；自2014年起多次入选“全球高被引科学家”；被汤森路透评选为“全球最具影响力的科研精英”。发表 600+ 篇学术论文（H-指数 116）；撰写多部关于锂电池等储能领域的专著；拥有三十多项中美日等国家/地区的发明专利授权。担任 Energy Materials 与 Energy Z 创刊主编。

付丽君教授，博士生导师，国家优秀青年基金获得者，江苏省特聘教授。2004年和2010年在复旦大学获学士和博士学位，后在中科院上海硅酸盐研究所和德国马克斯普朗克固态所从事研究工作，2015年5月入职南京工业大学。担任Elsevier《Solid State Ionics》副编委、Elsevier《Chinese Chemical Letters》（中国化学快报）青年编委。获第五届中国大学生动力电池创新竞赛优秀导师奖、IUPAC江教授新材料青年奖、张家港市奖教金、上海市优秀博士论文等奖励。共发表SCI论文140余篇，总引用次数超过11000次，H因子50。致力于研究电化学储能、锂（离子）电池、水系锌离子电池、水锂电、钠（离子）电池等课题。

袁新海副教授，南京工业大学能源科学与工程学院校聘副教授（2024年入职）。主要研究方向为高能量密度水系电池与新型储能材料，涵盖水系镁/锌/锂离子电池等。担任 Chemical Engineering Journal、Journal of Energy Chemistry、Small、Electrochimica Acta、Ionics 等期刊审稿人。迄今在Advanced Energy Materials、Electrochemical Energy Reviews、Advanced Functional Materials、Advance Science等国际期刊发表论文 50 余篇，累计引用 4300 余次，授权国家发明专利 3 项，H 因子 24；主持国家自然科学基金青年项目一项。

刘丽丽副教授，南京工业大学能源科学与工程学院副教授，硕导。2015年于复旦大学化学系物理化学专业取得博士学位。2017年取得澳大利亚伍伦贡大学化学工程博士学位。2017-2019年以“洪堡学者”身份在德国弗莱堡大学开展博士后研究。主要从事锂二次电池及超级电容器关键电池材料的探索和设计研究，包括水溶液可充电池、锂离子电池、锂氧气电池等储能体系。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、国家重点研发计划子课题、江苏省双碳项目、江苏省自然科学基金青年项目等。