镁/锂混合离子电池（MLHBs）集高安全性的镁金属负极和具有快速动力学传输的锂离子于一体，独特的结构使其有望成为下一代高性能的储能系统。然而受限于不稳定的电解液体系和电极材料问题，开发兼具长循环寿命和高能量密度的混合离子电池仍是一个巨大挑战。

近日，我校化学与材料科学学院刘金云课题组联合国家同步辐射实验室田扬超研究团队，在改性混合离子电解液中构建了一种铜集流体原位参与双金属硫化物电极反应的高性能镁/锂混合离子储能系统。对电极材料和电解液体系的同时革新优化，实现了镁/锂混合离子电池在能量密度和高倍率长循环等性能指标上的显著提高，电池充放电循环2600次。不同温度和贫电解液等实用化条件下的稳定性能进一步证明了该系统在实际应用的巨大潜力。此外，研究人员借助同步辐射光源的软X射线成像实验站对电极材料进行了三维重构，揭示了混合离子储能增强机制。这项工作为探索混合离子电池和构建高稳定性混合电解液体系提供了全新的视角。

混合离子电池电极纳米材料的三维重构图

相关研究结果以“A Magnesium/Lithium Hybrid-Ion Battery with Modified All-Phenyl-Complex-Based Electrolyte Displaying Ultralong Cycle Life and Ultrahigh Energy Density”为题于2022年9月发表在国际权威期刊ACS Nano（https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07174）。该论文第一作者为我校化学与材料科学学院博士研究生丁颖艺，安徽师范大学为第一完成单位，刘金云和田扬超为共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划项目和安徽省科技重大专项项目的支持。