美國(guó)德克薩斯A&M大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種特殊的金屬氧化物鎂電池陰極材料，有望應(yīng)用于高能量密度的電池。與鋰離子電池相比，其安全性和性能將會(huì)提升，成本也會(huì)降低。

該團(tuán)隊(duì)的未來解決方案依賴于重新設(shè)計(jì)的一種舊鋰離子陰極材料五氧化二釩，可證明這種新型材料能夠可逆地嵌入鎂離子。此外，與鉛酸電池和鎳氫電池相比，這種技術(shù)革新了儲(chǔ)能容量和可充電性。

研究人員SarbajitBanerjee表示：“目前已對(duì)原子進(jìn)行了本質(zhì)上的重新配置，為鎂離子的輸出提供了一條不同的路徑，從而獲得了一種可行的新型陰極材料。通過基于五氧化二釩的制備方法設(shè)計(jì)將鎂離子的位置限制在原子位置中實(shí)現(xiàn)，這種特性被稱為亞穩(wěn)態(tài)。這種亞穩(wěn)定性有助于防止鎂離子被捕獲在材料內(nèi)，并促進(jìn)其電荷存儲(chǔ)容量的完全收集，而在多次充電循環(huán)之后，該材料的降解可忽略不計(jì)?！?/p>

由于鋰不僅在便攜式電子設(shè)備中廣泛使用，而且越來越多地用于電動(dòng)汽車和電網(wǎng)儲(chǔ)能所需的更大電池，所以預(yù)計(jì)鋰在長(zhǎng)期的供應(yīng)中將會(huì)越來越短缺。此外，鋰離子動(dòng)力裝置由于其基本原理存在易燃性和反應(yīng)性。

Banerjee表示：“全球推廣可再生能源的目標(biāo)受到能源存儲(chǔ)載體可用性的限制。目前，鋰離子電池技術(shù)占主導(dǎo)地位，但鋰的安全性和長(zhǎng)期供應(yīng)仍是嚴(yán)重的問題，相比之下，鎂比鋰更豐富、熔點(diǎn)更高，如果能確定一種合適的陰極材料，鎂電池就有可能使能量密度提高五倍以上。”