西班牙科爾多瓦大學Gregorio F. Ortiz和廈門大學楊勇教授（共同通訊作者）等人報道了通過實驗測試和DFT計算，研究了橄欖石型MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄結構中的Mg驅動反應。作者利用簡單的溶膠-凝膠法，成功地用其他二價金屬（Zn等）部分取代Mn的Oh位點，得到了MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄正極。將其與眾所周知的MgMnSiO₄橄欖石型結構(Mg)_M1(Mn)_M2SiO₄陽離子分布進行比較，是本文研究了解新型橄欖石型(Mg)_M1(Mn_0.5Zn_0.5)M₂SiO₄組合物結構及鎂萃取/插入性能的基礎。結果表明，基于原子質量和氧化還原化學性質，能量密度可調在520-440 W h kg^?1之間。

Mg²⁺在Mg_1?xMn_0.5Zn_0.5SiO₄（x=0, 0.5）中的滲透能計算值為1.57±0.02 eV，而Na⁺在Mg_0.5Mn_0.5Zn_0.5SiO₄中的滲透能為5±0.1 eV，表明Mg²⁺通過“b”軸的滲透比Na⁺離子更有利。作者認為MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄在Mg電池中分子周圍的電子密度分布與雜化概念相比是不均勻的，與觀測到的Na⁺離子插入≈5.9 V極化和Mg²⁺離子插入1.25 V極化差異完全一致。作者還計算了MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄在M1位點上Zn²⁺的滲流能，其計算值為1.78 eV，略高于Mg的1.57 eV，但不至于阻礙Mg²⁺的遷移。因此，Zn²⁺遷移有利于Mg的萃取。

此外，Mn²⁺的滲透能為3.59 eV，證實了M1位點上Mn原子的不遷移性，可以阻礙Mg的擴散。MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄中M1位點的Mn含量低于MgMnSiO₄，因此MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄中Mg遷移率較高，故Zn促進離子遷移。Zn在固體中的遷移和擴散是由于Zn²⁺陽離子的質量和電荷半徑比大而緩慢的，如果Mn原子與Mg原子共用擴散通道，則Mn可以阻止Mg的擴散。

Olivine-Type MgMn_0.5Zn_0.5SiO₄ Cathode for Mg-Batteries: Experimental Studies and First Principles Calculations. Small, 2023, DOI: 10.1002/smll.202206010.

https://doi.org/10.1002/smll.202206010.