幾十年來(lái)，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實驗室（DOE Argonne National Laboratory）的(de)研究人(rén)員一(yī / yì ／yí)直在(zài)尋找與現今電池中使用電池材料性能相同甚至更好的(de)材料。據外媒報道(dào)，阿貢國(guó)家實驗室正在(zài)研究富含錳的(de)化合物，因爲(wéi / wèi)錳儲量豐富且便宜；锂錳氧化物也(yě)很安全，但能量密度低于(yú)钴氧化物。

該實驗室對富含錳的(de)材料的(de)研究受到(dào)了(le／liǎo)實驗室退休研究員Michael Thackeray自20世紀80年代初以(yǐ)來(lái)一(yī / yì ／yí)直進行的(de)研究的(de)影響。Michael Thackeray于(yú)1981至1982年在(zài)牛津大(dà)學攻讀博士後學位，曾與諾貝爾化學獎得主John Goodenough（發明了(le／liǎo)锂钴氧化物電池）共事。

Goodenough與Thackeray合作發現了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)種锂錳氧化物電極，具有“尖晶石型”結構，比Goodenough的(de)锂钴氧化物的(de)層狀結構更便宜、更安全，不(bù)過性能更差。此種“尖晶石”材料被放置在(zài)一(yī / yì ／yí)個(gè)立方體、緊湊的(de)3D結構中。尖晶石電極含有可快速容納锂離子(zǐ)的(de)3D通道(dào)，因而(ér)可實現高功率，優于(yú)其他(tā)锂離子(zǐ)電池的(de)3D層狀結構和(hé / huò)1D隧道(dào)結構。

在(zài)此類早期研發工作的(de)基礎上(shàng)，阿貢國(guó)家實驗室的(de)研究人(rén)員研發出(chū)許多富含錳的(de)材料，包括Thackeray合作研發的(de)富含锂的(de)鎳錳钴（NMC）陰極。富含锂的(de)NMC是(shì)一(yī / yì ／yí)項突破性陰極技術，與锂離子(zǐ)電池中标準含量的(de)NMC相比，性能和(hé / huò)可靠性都得到(dào)顯著改善。現在(zài)，阿貢國(guó)家實驗室已經将NMC技術授權給通用汽車等全球制造商，而(ér)雪佛蘭Volt和(hé / huò)Bolt車型采用的(de)就(jiù)是(shì)此種陰極材料。

Goodenough與Thackeray的(de)研究還在(zài)繼續爲(wéi / wèi)阿貢國(guó)家實驗室正在(zài)進行的(de)研究提供靈感，研究人(rén)員正将納米級尖晶石型材料集成到(dào)陰極中，并對尖晶石的(de)性能進行微調，以(yǐ)在(zài)陰極中設計出(chū)理想的(de)特性。例如，不(bù)同的(de)尖晶石型材料可以(yǐ)幫助穩定NMC陰極，并有助于(yú)設計出(chū)全固态锂離子(zǐ)電芯和(hé / huò)電池的(de)陰極和(hé / huò)電解質材料。

目前，阿貢國(guó)家實驗室的(de)研究人(rén)員正加強對NMC技術的(de)研究，以(yǐ)提高锂和(hé / huò)錳的(de)含量，讓制成的(de)電池優于(yú)目前的(de)電池，并提高電池的(de)能量密度和(hé / huò)安全性，同時(shí)降低成本。該項研究的(de)最終目标是(shì)爲(wéi / wèi)锂離子(zǐ)電池制造出(chū)結構穩定、富含錳的(de)電極，從而(ér)提升電池的(de)續航。通過将尖晶石和(hé / huò)新材料結構，研發出(chū)性價比的(de)材料，以(yǐ)替代富含钴和(hé / huò)鎳的(de)材料。