據(jù)報(bào)道，科爾多瓦大學(xué)（University of Córdoba，UCO）研究小組與廈門(mén)大學(xué)和保加利亞科學(xué)院（Bulgarian Academy of Sciences）在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)聯(lián)合研究，發(fā)現(xiàn)使用新化合物（鎂和錳氧化物）作為陰極的鎂電池的可行性。
所有電池都由陽(yáng)極、陰極和電解質(zhì)組成，三者間可發(fā)生會(huì)釋放可用能量的化學(xué)反應(yīng)。在此次研究中，研究人員使用金屬鎂作為陽(yáng)極（電池的負(fù)極），因?yàn)榻饘冁V比目前的鋰離子電池的負(fù)極容量更大，而且不會(huì)產(chǎn)生枝晶（影響電池安全的沉積物，導(dǎo)致電池短路）。
雖然金屬鎂可以使電池容量翻倍，但產(chǎn)生反應(yīng)也更加困難。UCO研究員Gregorio Ortiz表示：“不是所有材料都可以和鎂一起使用，且同時(shí)需要理論和實(shí)踐的初步研究才能最終實(shí)現(xiàn)高效鎂電池?！币虼?，有必要將鎂金屬與合適的陰極（電池的正極）結(jié)合起來(lái)。此次研究中的陰極材料是鎂錳氧化物Mg2MnO4，能以穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)。
該化合物會(huì)引起還原和氧化（氧化還原）過(guò)程，并產(chǎn)生電池能量。在這個(gè)過(guò)程中，陰極金屬（錳）被還原并釋放電子給陽(yáng)極金屬（鎂），陽(yáng)極金屬接收并氧化。而離子轉(zhuǎn)移會(huì)通過(guò)連接陽(yáng)極和陰極的電解質(zhì)完成。在此次研究中，研究人員使用了一種非水電解質(zhì)，可以在更高的電壓下工作。
該研究是2018年開(kāi)始的一項(xiàng)研究項(xiàng)目的一部分，研究人員分別來(lái)自科爾多瓦大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)和保加利亞科學(xué)院。這些研究人員將理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)組件相結(jié)合，并使用X射線衍射、電子順磁共振、電子顯微鏡和光電子能譜等技術(shù)。研究人員證實(shí)，含有錳化合物的鎂電池可將容量提高到3.1 V，這意味著該電池在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的能量密度為335 Wh/kg，是鋰離子電池能量密度的60%，而此前的研究從未超過(guò)最大值2.2 V。然而，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在充電和放電循環(huán)中，電池的初始容量減少了一半。
但該研究獲得的結(jié)果表明實(shí)現(xiàn)高容量鎂電池還是有可能的。目前，該研究只在實(shí)驗(yàn)室層面進(jìn)行了測(cè)試，具體在規(guī)模量產(chǎn)的表現(xiàn)如何還需行業(yè)進(jìn)行投資開(kāi)發(fā)。