นักวิจัยที่ University of Akron, สหรัฐอเมริกาพัฒนา Mn3O4 / C nanospheres รูพรุนตามลำดับชั้นและวัสดุขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. nanospheres ดังกล่าวพลิกกลับสูงกว่ากำลังการผลิตโดยเฉพาะ (ปัจจุบันของ 200 mA / g แบตเตอรี่ หลังจากที่ความจุ 1237mAh / g) ในขณะที่มีเสถียรภาพที่ดีเยี่ยม (ปัจจุบันของ 4A / g ความจุของแบตเตอรี่เป็น 425mAh / g) และอายุการใช้งานนานมากผ่านทางที่ไม่ดี (ในปัจจุบันของ 4A / g 3000 ครั้งที่ผ่านการใช้งานที่ไม่ดีไม่มี จางความจุอย่างมีนัยสำคัญ)
ในทางทฤษฎีออกไซด์โลหะการเปลี่ยนแปลงของความจุสูงต้นทุนต่ำ, ขั้วบวกเป็นวัสดุที่ผู้สมัครที่มีแนวโน้ม. ในวัสดุดังกล่าว Mn3O4 สำรองที่อุดมไปด้วยออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายในการแข่งขัน electrochemically เป็นแบตเตอรี่ วัสดุขั้วบวกแนวโน้มจะดีกว่าก็ยังได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาประเภทต่างๆของแบตเตอรี่วัสดุ
อย่างไรก็ตามออกไซด์โลหะการเปลี่ยนแปลงอาจจะเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LIBs) วัสดุขั้วบวกยังพบปัญหาหลายประการแรกความแตกต่างระหว่างชั้นออกไซด์โลหะนำไฟฟ้า จำกัด การขนส่งอิเล็กตรอนผ่านขั้วไฟฟ้าที่มีผลในการใช้ประโยชน์ต่ำของวัสดุที่ใช้งาน มันสามารถประมาณต่ำ. แล้วลิเธียมและปริมาณมาก delithiation บวมและหดกระบวนการอาจส่งผลให้ไฟฟ้าโลหะออกไซด์แหลกลาญจึงเร่งกำลังการผลิตวงจรจางหายไประหว่างการใช้งานที่ไม่ดีเป็นที่รู้จักกันดีและคาร์บอนนาโนวิศวกรรมไฮบริดและเอาชนะ วิธีที่มีประสิทธิภาพที่จะ จำกัด ปัญหาดังกล่าว
ปฏิกิริยาความร้อนทีมโดยใช้ตัวทำละลายตัวเองประกอบสังเคราะห์แมงกานีสตามเชิงซ้อนโลหะ (Mn-MOC) องค์ประกอบมีโครงสร้างทรงกลม. จากนั้นนักวิจัยได้รับการรักษาเป็นวัสดุสารตั้งต้น Mn-MOC เข้าองค์ประกอบที่มีรูพรุนโดยขั้นตอนการอบความร้อน Mn3O4 / C nanospheres
โครงสร้างรูพรุนนักวิจัยลำดับชั้นที่ไม่ซ้ำกันประกอบกับการจัดเก็บข้อมูลความจุลิเธียม nanospheres. นาโนคริสตัล nanospheres Mn3O4 คริสตัลปกคลุมด้วยคาร์บอนเปลือกบาง ๆ กระจายอย่างสม่ำเสมอ. โครงสร้างระดับนาโนนี้พื้นที่ปฏิกิริยาที่มีขนาดใหญ่, การนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและ รูปแบบที่หาได้ง่ายในรูปแบบที่มีความเสถียรอินเตอร์เฟซอิเล็กโทรไลของแข็ง (SEI) และสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงปริมาณของอิเล็กโทรปฏิกิริยา Conversion ตาม