高温电池作为特种电池的重要分支，在资源勘探、航空航天、军事装备及车载电子设备等多个领域具有广泛应用。鉴于镁金属具备优异的化学稳定性、高熔点及不易生长枝晶等优势，镁金属电池被认为是开发耐高温特种电源的理想选择。由于高温条件下电解质的稳定性及界面反应仍面临诸多挑战，因此设计耐高温电解质，并在镁负极表面原位构筑导镁固体电解质界面，是推动高温镁金属电池实用化的关键。

近日，青岛能源所固态能源系统技术中心在高温镁金属电池聚合物电解质研究方面取得重要进展。研究团队在新型镁电池聚合物电解质开发及镁金属负极界面构筑等研究基础上，选用具有高热稳定性和优异镁负极兼容性的聚环氧氯丙烷进行改性，并引入双官能团小分子季铵化交联剂的策略，成功实现了聚环氧氯丙烷的原位交联，并在其中引入季铵根官能团（图1）。研究发现，原位生成的季铵根官能团具有较低的最低未占分子轨道（LUMO）能级，可优先在镁金属负极表面发生分解，进而形成富含Mg₃N₂的有机-无机复合固体电解质界面层。基于该电解质体系组装的Mo₆S₈//Mg电池在150°C高温下表现出优异的循环稳定性，稳定循环超过200圈，容量保持率超过80%。此外，该电池还在滥用状况下展现出优异的安全性。该研究为高温镁金属电池的电解质分子设计及界面优化提供了新的研究思路，有望推动高温镁金属电池技术的发展。

图1 原位交联聚合物电解质及其衍生的负极界面实现高温镁金属电池的稳定循环

相关研究成果近日发表于Advanced Materials期刊，论文第一作者为青岛能源所与青岛大学联合培养研究生陈明傲，通讯作者为青岛能源所崔光磊研究员、葛雪松副研究员以及青岛大学李洪亮教授。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、青岛市自然科学基金等项目的支持。

此外，崔光磊和青岛科技大学李桂村教授、张忠华副教授等人结合近年来在镁电池电解质领域的研究积累，系统梳理了胺类和磷酸酯类功能添加剂在镁离子溶剂化结构调控、界面演化及镁金属沉积/溶解动力学等方面的功能机制。相关观点亦发表于Advanced Materials期刊，为深入理解分子间电离/缔合过程及独特界面形成机制提供了新见解，也为高性能镁电池的开发指明了前进的方向。（文/图 葛雪松、陈明傲）

原文链接1：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202418761

原文链接2：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202417652