在《Nature Communications》发表的最新研究显示，锰具有一项全新的化学状态。据美国劳伦斯伯克利国家实验室指出，这一新的化学状态可实现高性能、低成本钠离子电池，并能实现电网中太阳能和风能发电电力的快速高效存储和分布。

大约一个世纪前就提出了存在这项新化学状态的想法，但直到2018年科学家才能够证明这一点。科学家们利用专门设计的电池来测试他们的假设。研究者们在报告中指出，Natron Energy为本次研究提供的电池具有非常规的阳极设计。

与通常基于碳阳极的锂离子和钠离子电池不同，本次实验采用由锰、碳和氮混合而成的阳极。而阴极由铜、氮和铁构成。这些基于转换金属的材料能够展示不同充电状态。

Natron Energy首席执行官Colin Wessells称，在电池的阴极和阳极中采用这些材料的一个直接优势在于，阳极和阴极均不会限制电力容量、循环寿命和设备成本。Wessells表示，这种电池能够非常快速的通过五分钟放电释放90%的总能量，在1000次充放电之后依然能够保持大约95%的放电电容。

这种高性能令研究者十分疑惑，因此他们决定测试1928年的提出的锰可能存在“一价”的状态，这意味着，锰原子在这一状态下仅仅失去一个电子是可能的。这种想法违反了常规，这是因为通常锰原子在化学反应中都会失去两个或以上原子。

为了进行试验，科学家们利用了iRIXS系统对材料的内部化学性进行了高灵敏度的检查，结果显示了电池充放电周期中电子的对比。研究结果不仅证实了一价状态的存在，还显示产生这种状态的特殊情形将使电子在材料中运行更加畅通无阻。纽约大学物理学家表示，正因为此这种不同寻常的电池电极表现如此之好。

Natron Energy正在基于这些研究成果开发实验中电池的商业原型。