四、冲刺数据概览图1.总览（a）人机交互界面的结构示意图。

全电池充放电过程中PTCDI负极侧可能发生的电化学演变如下：全年充电：阶段Ⅰ，Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)。如图3c所示，目标Cu元素没有与PTCDI的任何元素同步出现，证实Cu几乎不与PTCDI活性材料发生反应。

通过DFT计算和原位/非原位表征，国网各单我们发现PTCDI负极中的Mg2+存储主要受有机共轭部分的氧化/还原影响，国网各单铜离子的动态氧化还原、电解液中Mg2+的弱溶剂化作用以及负极电导率的增强为长循环过程中的PTCDI-Mg转化反应提供了有效的容量补偿。样部PTCDI负极在不同充放电状态下的原位FTIR光谱 (e)。值得注意的是，冲刺Mg元素富集在氧元素集中的位置，这与通过Mg-O键形成PTCDI-Mg有关。

 努丽燕娜，全年上海交通大学化学化工学院研究员，博士生导师。充电后的PTCDI负极中C、目标O、N、Mg元素均匀分布（图3b）。

DFT计算结果表明，国网各单Cu离子的存在显著降低了Mg2+与溶剂分子和TFSI-的相互作用，使Mg2+更容易与PTCDI反应。

样部【图文导读】图1展示了含铜夹层的镁离子电池结构示意图及高达4.47 V水系电解液的电化学窗口。需要注意的是，冲刺使用金网来消除载体对EDX精度的影响。

全电池的CV如图2c所示，全年在没有泡沫铜夹层的曲线中，全年只有在1.71V/2.53V处有一对氧化还原峰，而有泡沫铜夹层的曲线在1.67V/2.09V和1.09V/1.38V处表现出两对氧化还原峰，这可分别归因于Cu(0)↔Cu(I)的氧化还原、Mg2+与PTCDI的可逆反应以及Cu(I)↔Cu(II)的氧化还原。图3 使用泡沫铜夹层的全电池完全充电后PTCDI电极的HAADF-STEM图像及不同PTCDI-Cu结构的相应计算形成能为了研究电解液中铜离子对Mg2+的影响，目标进行了分子动力学（MD）模拟（图4）以了解阳离子/阴离子与溶剂分子之间的相互作用。

其中，国网各单在多价金属中，镁及相当多的镁化学物都是无毒或低毒，易加工操作，在地壳中的丰度高，价格便宜，因此开发镁离子电池具有独特优势。当铜离子与PTCDI结合时，样部计算显示形成能量为正值，说明反应不可能发生。