廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院趙金保教授團隊從調(diào)控鎂離子溶劑化結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，通過精細的溶劑分子設(shè)計，發(fā)現(xiàn)3-甲氧基丙胺（S2）可以作為一種高效的鎂金屬電池電解液溶劑，與Mg(TFSI)₂形成的電解液顯著降低了鎂負極過電位并且具有優(yōu)異的庫倫效率。

    在仔細分析了鎂離子溶劑化結(jié)構(gòu)與負極界面電化學(xué)行為構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一個更完善的鎂沉積電化學(xué)模型。該模型將馬庫斯電荷轉(zhuǎn)移過程和去溶劑化過程作為兩個決定性的基元步驟，揭示了溶劑分子與鎂離子的配位鍵強弱對鎂離子還原沉積動力學(xué)起到關(guān)鍵性作用。此外，團隊還發(fā)現(xiàn)胺類溶劑中-NH₂官能團通過產(chǎn)生強氫鍵抑制了電解液中水分子的活性，使得電池性能對電解液內(nèi)的殘留的雜質(zhì)水具有高度的耐受性，即使在高達10000ppm的含水量情況下，負極的電化學(xué)性能仍然得到很好的保持。

    本工作揭示了溶劑分子結(jié)構(gòu)以及其配位能力對負極界面電化學(xué)行為的關(guān)鍵作用，并提出了鎂二次電池溶劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的通用規(guī)則。