离子电池能够成功应用起着至关重要的作用的材料是什么

不难看出Mg离子电池的发展的核心难点主要集中在高性能正极材料的开发上，传统的无机氧化物正极材料在Mg2+嵌入过程中会在正极材料表面形成MgO惰性层，从而严重的影响正极材料的性能，倍率性能差和电压平台低也一直困扰着正极材料的开发。

相比于无机正极材料，有机正极材料为Mg离子电池带来了无限的可能，首先有机材料具有更加灵活的扩散通道和更小的分子间作用力，电荷离域化和可转动键等特性使得Mg2+具有更快的扩散系数，从而显著提升了Mg离子电池的倍率性能，同时有机物正极材料良好的柔性也为Mg离子电池在下一代柔性可穿戴电子设备上应用创造了条件。

有机物近乎无限的可能性也让高容量和高电压成为了可能，例如Dominko等人采用1,5-聚（蒽醌基硫化物）化合物（PAQS）作为正极材料，Mg粉作为负极材料，能够获得225mAh/g的容量，同时电压也达到了1.5-2.0V（vsMg/Mg2+），但是PAQS还面临着循环性能不佳的问题，因此还需要进行进一步的优化。而Liao等人开发的2,6-聚蒽醌材料（26PAQ）和1,4-聚蒽醌（14PAQ）在保持高电压（1.6V和1.8V）的特性下，仍然维持了非常优异的循环性能，例如14PAQ材料在1C倍率下循环1000次后容量保持率仍然可达90%以上。凭借着有机物无与伦比的可设计性使得同时具有高容量、高倍率性能和高循环稳定性的高性能Mg离子电池正极材料的开发成为可能。

Mg离子电池的未来

虽然有机类正极材料还不是Mg离子电池的研究主流，但是有机类材料表现出的优异性能让我们看到了其巨大的潜力，有机物结构的灵活性让我们可以通过优化有机物的结构实现更高的电压和更高的容量，并解决有机物溶解、循环稳定性差的问题，同时提升有机物正极材料的倍率性能，可以说有机物类正极材料的开发对于Mg离子电池能够成功应用起着至关重要的作用。