日本筑波大学的研究团队近日宣布，他们开发出一种新型全固态镁空气电池，使用氮掺杂多孔石墨烯作为阴极，替代传统的铂基材料，并采用氯化镁注入的固体聚合物电解质。这种设计有效解决了长期困扰镁空气电池的化学降解问题，为电动汽车和电网储能提供了更经济、安全的替代方案。

镁空气电池利用空气中的氧气作为阴极活性材料，理论上能量密度可与锂空气系统媲美。然而，过去电解质中的氯离子常导致内部氯化，损害组件并降低循环性能。研究团队通过引入石墨烯基阴极，增强了结构对氯攻击的抵抗力，同时保持了高催化活性，显著提升了电池的稳定性和耐久性。

性能测试表明，新系统在充放电循环中表现优于使用铂阴极的电池，这得益于石墨烯的多孔结构，它能容纳放电产物并促进高效质量传输。固态电解质配置还消除了泄漏风险，使电池在弯曲120度时仍能维持初始性能，无电解质泄漏，突显了其在柔性电子和可穿戴设备中的潜在应用。

研究人员指出，镁作为一种比锂或铂更丰富、廉价的金属，有助于降低供应链风险。这项研究成果发表在《先进功能材料》期刊上，为高容量、可充电镁空气电池的商业化铺平了道路，有望支持低成本电气化技术的发展，同时提高安全性。