随着能源需求的增长和能源结构的转变，高效储能节能技术越来越被重视，特别是对于经济和可持续能源存储设备的需求，促进了当今新型电池的研究。锂离子电池是目前最成熟的大容量储能技术，但是锂元素在地壳中储量少且价格昂贵，加之其强活泼性带来的潜在安全问题，使其在智能移动设备、新能源汽车等领域的应用受到一定制约。
钠和镁离子电池有可能成为两种可行的替代技术。这两种金属比锂储量更丰富，价格便宜，并具有更好的安全特性，而且二价镁还有一个附加优势，即每个原子可以传输二倍的电荷。但是另一方面，钠和镁离子电池都还是新兴的研究领域，仍有很多挑战需要克服。例如，由于钠离子体积大，需要更大的能量来驱动离子的运动，因较大的离子穿梭而造成的重复形变使结合Na+的电极容易粉末化。而镁离子溶剂化作用较强，对正极材料的选择要求高，而且在电极中的传输由于较大的静电负荷普遍显示出较慢的动力学特性。这些难题都有待于通过开发新的电极和电解质材料来解决。
华盛顿大学的曹国忠教授研究组在《中国科学：材料科学》最近发表的综述文章“锂离子电池之外：钠和镁离子电池的电极材料”（原文链接 http://mater.scichina.com/EN/abstract/abstract509993.shtml，http://link.springer.com/article/10.1007/s40843-015-0084-8），详细介绍了钠离子电池正极和负极材料的研究进展，并对镁离子电池正极材料的研究进行了全面总结。此外，本综述还分析讨论了文献中常见的一些实验差异，指出了镁离子电化学研究的其他限制性因素，最后，对未来研究方向提出了有价值的观点和策略。
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