Batería de magnesio

En el ánodo reactivo, aprovechan la baja estabilidad y la alta energía del magnesio metálico, cuyo enlace es más débil en más de 250 kJ/mol en comparación con el hierro y la mayoría de los demás metales de transición, que se enlazan fuertemente a través de sus orbitales d parcialmente llenos.[5]​ El torpedo Mark 44 utiliza una batería de magnesio activada por agua.[14]​ Uno de los principales inconvenientes de utilizar un ánodo metálico de magnesio es la tendencia a formar una capa superficial pasivante (no conductora) al recargarse, lo que bloquea la carga posterior (a diferencia del comportamiento del litio).[15]​ Se pensaba que la capa pasivante se originaba por la descomposición del electrolito durante la reducción de los iones de magnesio.Se descubrió que los contraiones comunes, como el perclorato y el tetrafluoroborato, contribuían a la pasivación, al igual que algunos disolventes apróticos polares comunes, como los carbonatos y los nitrilos.[18]​Se ha demostrado que pueden evitar la pasivación de la superficie del ánodo, pero sufren la destrucción del ánodo debido a los cambios volumétricos en la inserción, así como una cinética lenta de la inserción.Desde entonces, se han publicado otras sales de Mg, menos corrosivas que el cloruro.[28]​ Un inconveniente en comparación con el litio es la mayor carga (+2) del magnesio en solución, lo que tiende a dar como resultado una mayor viscosidad y una movilidad reducida en el electrolito.[29]​ En solución, puede existir una serie de especies dependiendo de los contraiones/agentes complejantes; estos a menudo incluyen especies con una sola carga (por ejemplo, MgCl+ en presencia de cloruro), aunque a menudo se forman dímeros (p. ej.Se afirmó que la ausencia de cloruro en el electrolito mejora la cinética iónica y, por lo tanto, reduce la cantidad de electrolito utilizado, lo que aumenta el rendimiento.Dichos electrolitos se han desarrollado a partir de sales complejas con y sin cloro.Las espinelas basadas en cobalto mostraron una cinética inferior a la inserción de magnesio en comparación con su comportamiento con el litio.[8]​[1]​ En el año 2000 se demostró que la forma de fase chevrel del Mo6S8 era muy adecuada como cátodo, soportando 2000 ciclos al 100 % de descarga con una pérdida del 15 %; los inconvenientes eran el bajo rendimiento a baja temperatura (movilidad reducida del Mg, compensada sustituyéndolo por selenio), así como un bajo voltaje, ca.[46]​ También se han investigado materiales catódicos distintos de los tipos no inorgánicos de óxido metálico/sulfuro: en 2015 se informó de un cátodo basado en un polímero que incorpora antraquinona;[47]​ y también se han investigado otros materiales catódicos orgánicos, y organopolímeros capaces de someterse a reacciones redox, como la poli-2,2'-ditiodianilina.