为了降低镁阳极的腐蚀速率、提高镁离子电池的放电性能，成功制备了水溶性石墨烯聚（4-苯乙烯磺酸钠）/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn₃O₄纳米复合材料。它们用于组装镁-空气电池，其中聚（4-苯乙烯磺酸钠）/还原氧化石墨烯基NaCl电解质和还原氧化石墨烯/Mn₃O₄纳米复合物作为阴极催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和傅立叶变换红外分光光度计测试了聚（4-苯乙烯磺酸钠）/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn₃O₄纳米复合材料的结构和形貌。已发现装配有聚（4-苯乙烯磺酸钠）/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn₃O₄纳米复合物的镁-空气电池具有1620 Wh/kg的能量密度和82％的阳极利用率，远高于已实现的那些用NaCl溶液和商用空气阴极（1115 Wh/kg和52％）。

Figure 1.具有3.5％NaCl+PSS/RGO溶液且基于RGO/Mn₃O₄纳米复合材料作为空气电极催化剂的镁空气电池的结构。


Figure 2. （a）GO、（b）RGO、（c）PSS/RGO和（d）RGO/Mn₃O₄纳米复合的SEM图。


Figure 3.具有NaCl、NaCl+RGO/Mn₃O₄、NaCl+PSS/RGO和NaCl+RGO/Mn₃O₄+PSS/RGO的Mg空气电池（10 mA/cm²）的放电曲线。


Figure 4. Mg-6wt％Al-1wt％In在3.5％NaCl和3.5％NaCl+1％PSS/RGO溶液中的极化曲线。


Figure 5. 在不同溶液中，放电后Mg-6wt％Al-1wt％In合金的SEM：（a）在3.5％NaCl和（b）3.5％NaCl+1％PSS/RGO中清洗腐蚀产物之前，（c）3.5％NaCl和（d）3.5％NaCl+1％PSS/RGO清洗后的腐蚀产物。


Figure 6. 在（a）3.5％NaCl溶液、（b）3.5％NaCl+1％PSS/RGO溶液中Mg-6wt％Al-1wt％In的EIS谱和（c）EIS的等效电路。
      相关研究成果于2019年由河南科技大学Guangxin Wang课题组，发表在Journal of Power Sources（https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.05.034）上。原文：Properties of reduced graphene oxide for Mg-air battery。