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本文针对镁-氧电池可逆充放电性能受限于电解质兼容性差及正极产物不可逆（氧化镁）的问题，提出了一种基于溶剂化结构工程策略的可充电非水镁-氧电池。研究背景在于镁-氧电池作为下一代储能体系潜力巨大，但面临两大瓶颈：缺乏同时兼容镁负极和氧气正极的电解质，以及正极反应易生成绝缘且不可逆的氧化镁。研究目的在于通过调控溶剂化结构来同时优化负极沉积行为和正极反应路径。研究采用了不同链长的醚类溶剂（短链DME与长链G4）与胺类螯合剂M3协同搭配，构建了Mg(TFSI)2/DME/G4-M3电解质体系。结论表明，该电解质中长链G4形成的“笼状”溶剂化微反应器能有效捕获和稳定氧还原过程中的含O-O键中间体，引导生成可逆的纳米晶过氧化镁，而DME与M3则保障了镁负极的高效可逆沉积/剥离。基于该电解质的Mg-O2电池实现了约2.0 V的高放电电压、0.35 V的低过电位、80%的往返能量效率和超过450次的稳定循环。该工作为可充电镁-氧电池及其他多价金属-空气电池的电解质设计提供了新范式。