隨著我們邁向更節(jié)能的社會，對高容量、高性價比電池的需求比以往任何時候都要大。鎂是一種很有前途的固態(tài)電池材料，因為鎂含量豐富，但其實際應(yīng)用受到室溫固體中鎂離子（Mg2?）導(dǎo)電性差的限制。

最近，來自日本的科學(xué)家開發(fā)了一種新型Mg2?導(dǎo)體，其實際適用的超導(dǎo)電性為10?3 S cm?1，解決了一個困惑了科學(xué)家?guī)资甑膯栴}。而且新的Mg2?導(dǎo)體由在其孔中保持Mg2?離子的金屬有機框架組成，這意味著新的材料可以在結(jié)構(gòu)中引入“客體分子”乙腈，以加速Mg2?的離子電導(dǎo)率，并允許其在固體中遷移。

開發(fā)儲存可再生能源的高效儲能裝置對可持續(xù)未來至關(guān)重要，在當今世界，固態(tài)可充電鋰離子電池是最先進的。但鋰是一種稀土金屬，社會對該元素的依賴可能會導(dǎo)致資源的迅速減少和隨后的價格上漲?；阪V離子Mg2?的電池作為鋰離子電池的替代品獲得了發(fā)展勢頭。地殼中蘊藏著豐富的鎂，而且基于Mg2+的能源裝置具有高能量密度、高安全性和低成本等等優(yōu)點。但由于Mg2+在室溫下的固體中的導(dǎo)電性差，限制了其廣泛應(yīng)用。Mg2+的固態(tài)導(dǎo)電性較差，因為二價正離子在固態(tài)晶體中與其相鄰的負離子發(fā)生強烈的相互作用，阻礙了它們在材料中的遷移。

日本一個科學(xué)家團隊克服了這一障礙。他們首次報道了一種超電子電導(dǎo)率為10?3 S cm?1（固態(tài)電池實際應(yīng)用的閾值），Mg2?導(dǎo)體的電導(dǎo)率是迄今為止報告的最高值。該團隊使用一種稱為MIL-101的MOF作為主要框架，然后將Mg2+離子封裝在其納米孔中。在生成的MOF基電解質(zhì)中，Mg2+松散堆積，從而允許二價Mg2+離子遷移。為了進一步提高離子電導(dǎo)率，科學(xué)家們將電解質(zhì)暴露于乙腈蒸汽中，MOF將乙腈蒸汽作為客體分子吸附。然后，科學(xué)家們還對制備的樣品進行交流阻抗測試，以測量離子電導(dǎo)率。他們發(fā)現(xiàn)Mg2+電解質(zhì)數(shù)據(jù)高達1.9×10?3 S cm?1，對于含有Mg2+的晶體固體，這是有史以來報道的最高電導(dǎo)率。