不難看出Mg離子電池的發(fā)展的核心難點主要集中在高性能正極材料的開發(fā)上，傳統(tǒng)的無機氧化物正極材料在Mg2+嵌入過程中會在正極材料表面形成MgO惰性層，從而嚴重的影響正極材料的性能，倍率性能差和電壓平臺低也一直困擾著正極材料的開發(fā)。

相比于無機正極材料，有機正極材料為Mg離子電池帶來了無限的可能，首先有機材料具有更加靈活的擴散通道和更小的分子間作用力，電荷離域化和可轉(zhuǎn)動鍵等特性使得Mg2+具有更快的擴散系數(shù)，從而顯著提升了Mg離子電池的倍率性能，同時有機物正極材料良好的柔性也為Mg離子電池在下一代柔性可穿戴電子設(shè)備上應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

有機物近乎無限的可能性也讓高容量和高電壓成為了可能，例如Dominko等人采用1,5-聚（蒽醌基硫化物）化合物（PAQS）作為正極材料，Mg粉作為負極材料，能夠獲得225mAh/g的容量，同時電壓也達到了1.5-2.0V（vsMg/Mg2+），但是PAQS還面臨著循環(huán)性能不佳的問題，因此還需要進行進一步的優(yōu)化。而Liao等人開發(fā)的2,6-聚蒽醌材料（26PAQ）和1,4-聚蒽醌（14PAQ）在保持高電壓（1.6V和1.8V）的特性下，仍然維持了非常優(yōu)異的循環(huán)性能，例如14PAQ材料在1C倍率下循環(huán)1000次后容量保持率仍然可達90%以上。憑借著有機物無與倫比的可設(shè)計性使得同時具有高容量、高倍率性能和高循環(huán)穩(wěn)定性的高性能Mg離子電池正極材料的開發(fā)成為可能。

Mg離子電池的未來

雖然有機類正極材料還不是Mg離子電池的研究主流，但是有機類材料表現(xiàn)出的優(yōu)異性能讓我們看到了其巨大的潛力，有機物結(jié)構(gòu)的靈活性讓我們可以通過優(yōu)化有機物的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更高的電壓和更高的容量，并解決有機物溶解、循環(huán)穩(wěn)定性差的問題，同時提升有機物正極材料的倍率性能，可以說有機物類正極材料的開發(fā)對于Mg離子電池能夠成功應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。