电池给人们日常生活带来了极大的便利。由于金属锂（Li）的储量有限，因此锂离子电池的价格比较昂贵。尽管锂离子电池的质量能量密度较大，但是基于锂离子插层机理的锂离子电池的容量仍无法满足人们日益增长的需求。基于这种情况，我们亟需一种新的电池设计理念和机制在提高电池能量密度的同时能够降低成本。 

　　二次镁金属电池（3832 mAh cm^-3）具有比锂离子电池（2061 mAh cm^-3）更高的体积比容量度，在动力电池和大规模储能装置方面极具应用前景。但是目前基于金属镁的电池面临主要问题是其在低电压下电解质不稳定。主要的改性方法是在电解质中添加一些具有腐蚀性的试剂，不过这也会导致电解质在较高电位下容易氧化。在锂离子电池中，在负极主要通过构建固体电解质膜（SEI），来阻止电解质的还原。但是由于二价镁离子无法渗入到这种薄膜中，构建SEI的方法无法借用到镁电池中。 

　　4月2日，美国国家可再生能源实验室（NREL）的Chunmei Ban研究团队在《自然·化学》期刊上刊文（An artificial interphase enables reversible magnesium chemistry in carbonate electrolytes, Nature Chemistry, 2018, 10, 532–539, DOI: 10.1038/s41557-018-0019-6），通过构建人工导电膜的方法来在金属Mg表面构建Mg²⁺导电层，以此来阻止电解质的还原。借助这种方法，作者使用含水的碳酸酯电解质构建了以Mg/V₂O₅全电池，能显著地提高电池的循环寿命。这种策略同样也适用于面临同样问题的多价态其他金属电池。 

　　图1. Mg²⁺导电层的TEM图像和EDS mapping分析

图2.  Mg²⁺导电层的XPS分析 

　　图3. 全电池Mg/V₂O₅性能评价