隨著全球對可持續(xù)能源存儲的需求持續(xù)攀升，日本東北大學的研究團隊在電池技術領域取得重要突破。他們開發(fā)出一種新型可充電鎂電池原型，成功解決了鎂基儲能技術長期面臨的室溫運行難題，為能源存儲技術開辟了新路徑。

鋰資源稀缺性已成為制約鋰離子電池大規(guī)模應用的瓶頸。數(shù)據(jù)顯示，地殼中鎂的儲量遠高于鋰，且開采成本更低，這使鎂基電池成為替代鋰離子電池的有力候選。然而，鎂電池此前因反應動力學緩慢，無法在常溫下穩(wěn)定工作，限制了其實際應用。

研究團隊負責人Tetsu Ichitsubo指出：“若電池只能在極端溫度下運行，將完全喪失實用價值。”為攻克這一難題，團隊設計了一種新型非晶態(tài)氧化物正極材料（Mg?.??Li?.??Ti?.??Mo?.??O），通過鋰離子與鎂離子的交換過程，構建了高效的離子擴散通道，顯著提升了鎂離子在室溫下的傳輸效率。

實驗表明，該正極材料可實現(xiàn)鎂離子的可逆嵌入與脫出。全電池原型在經(jīng)過200次充放電循環(huán)后，仍能穩(wěn)定輸出能量，足以持續(xù)點亮藍色LED燈。這一成果突破了以往鎂電池常見的負放電電壓問題，證明了其實際應用的可行性。

該研究首次在常溫條件下可靠驗證了氧化物正極用于可充電鎂電池的可行性。團隊同時提出了下一代鎂電池正極材料的設計原則：引入結構自由體積、控制顆粒尺寸至納米級，以及確保與先進電解質的兼容性。這些原則為開發(fā)安全、可持續(xù)且資源韌性強的儲能系統(tǒng)提供了理論支撐。

相關研究成果已于2025年9月17日在《通訊材料》期刊上發(fā)表。這項突破不僅推動了鎂基儲能技術的實用化進程，也為全球能源存儲領域提供了新的解決方案。