从1990年Gregory等人研究组装的Mg|0.25MMg[B(Bu2Ph2)]2,THF/DME|Co3O4模拟电池体系，可充镁(离子)电池已逐渐被人们所认识。近几年以Aurbach等人为代表的科研人员在研究上所取得的重大进展，近一步推动了可充镁(离子)电池的研究热潮。本论文选题新颖，通过对正极材料和电解质溶液的改进，对研究开发可充镁电池具有重要的理论意义和实用价值。 发现了一种简单、方便、新型，并且可以批量生产可用于镁电池的微米级棒状MoO3正极材料的新方法。这是一种新型的合成方法，未见相关报道。合成的棒状MoO3、用模板法制备的层状MoO3纳米纤维与多晶MoO3用作可充镁电池的正极材料进行了比较，首次放电容量关系为：薄层状MoO3-Temp(81mAhg-1)＞微米级棒状MoO3(70.4mAhg-1)＞多晶MoO3(56.5mAhg-1)。结果表明多孔的、层状的、管状结构有利于镁的嵌入。 论文首次将钒氧化物纳米管用作可充镁电池的正极材料，纳米管长1-3μm，内径15-40nm，外径60-100nm，并且为开口的，层间距约为3.5nm左右。产物具有特殊的各向异性结构，能为镁离子提供更多的嵌入空间及热力学上更好的嵌镁位置，如纳米管腔、管壁VOx层间等。另外，纳米管VOx层间距相对于V2O5明显增加，结果形成有序的“准层状结构”，层间的作用力很弱，因此，Mg2+更容易嵌入和脱出。从EIS谱图可以看出Mg2+的嵌入不再受Mg2的扩散和迁移速度控制。 由于氧化物的导电性较差，因此对合成的钒氧化物纳米管进行了改性，制备了铜、银掺杂的钒氧化物纳米管，这是一种未见报道的新型的化合物。对掺杂的纳米管进行了电化学性能测试，分析结果表明Cu0.1-dopedVOx-NTs纳米管表现出较好的电化学嵌镁性能。较未掺杂的纳米管在电化学容量和放电速度上均有所提高，说明在钒氧化物纳米管内引入导电性能好的金属元素后确实对管的电化学性能进行了改性。 本文尝试合成了一种新型的电解质溶液：Mg(SnPh3)2。电解液的分解电压为1.2V左右，以0.25MMg(SnPh3)2/THF作为可充镁电池的电解液经循环伏安、交流阻抗、电化学循环性能测试可以证明能够实现Mg的可逆沉积和溶解。对于可充镁电池的电解液研究，自2000年以色列科学家Aurbach等人报道的烷基镁铝配合物以来，本论文工作尚属首次。