اکسید اسپینل یک ماده کاتدی با فشار بالا امیدوارکننده برای درج برگشت پذیر Mg2+ است و بهینه سازی بیشتر کاتد اسپینل Mg2+ نیازمند درک جامع و اساسی از مکانیسم مهاجرت همه کاتیون های متحرک (Mg2+ و Mn2+) و تکامل متناظر ساختار اصلی است. .XRD درجایکی از محبوب‌ترین و توسعه‌یافته‌ترین تکنیک‌های شناسایی پیشرفته برای مطالعه سیستم‌های باتری لیتیوم-یون و سدیم-یون در فرآیندهای الکتروشیمیایی است.

در اینجا، سائول H. لاپیدوس et al. در آزمایشگاه ملی آرگون در ایالات متحده، دستگاه باتری اپراندو جدیدی را برای مطالعه مکانیسم مهاجرت کاتیون کاتد MgCrMnO4 طراحی کرد که برای اولین بار با استفاده از اپراندو با کیفیت بالا، کمی سازی دقیق محتوای کاتیون در ساختار اصلی باتری های چند ظرفیتی را درک کرد.XRDداده ها. علاوه بر برگشت پذیری غیرعادی تعبیه 12% Mg2+ در Mg1-xCrMnO4 (X≤1)، تعبیه برگشت پذیر جزئی Mg2+ اضافی در طول تخلیه بیش از حد.

علاوه بر این، آزمایش‌ها نشان می‌دهند که واکنش درج/استخراج با یک سری توزیع مجدد کاتیون در چارچوب اسپینل همراه است، که بیشتر توسط محاسبات نظری DFT پشتیبانی می‌شود و تنظیم تبدیل Mg/منگنز راهی مستقیم برای بهینه‌سازی بیشتر اکسید اسپینل است. الکترود مثبت باتری های یون منیزیم