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摘要
镁金属电池因为镁金属负极的高体积比容量 (3833 mAh/cm3) 和高安全性而受到日益关注。然而，Mg2+所引起的极化效应抑制了Mg2+在固相中的扩散，限制了镁金属电池的比容量。锂镁双盐电解液利用Li+代替Mg2+驱动正极反应，能够绕开Mg2+在固相中扩散缓慢的问题。本工作研究了过渡金属硫化物CoS2在不同锂镁混合电解液中的电化学性能，并分析了锂盐浓度和充放电电压区间对其转换反应和循环稳定性的影响。锂盐添加剂策略提高了CoS2基镁金属电池的转换反应动力学，当充电电位提高至2.75 V时，Mg-CoS2电池在LiCl-APC电解液中的循环稳定性得到显著提高，在循环150次后，其比容量仍能维持在275 mAh/g，远高于在2.0 V截止电压条件下的33 mAh/g。电池容量衰减与CoS2正极在2.0 V充电电位下的Co3S4不可逆生成有关，其长期循环中伴随的Co和S元素溶解加剧了容量的不可逆损失。本工作为过渡金属硫族化合物在转换反应型镁电池中的应用提供了一种激活途径。
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