日本山口大學與大阪大學、立命館大學、日本精密陶瓷中心(JFCC)等組成的共同研究團隊，開發出一款利用二氧化錳(MnO₂)在弱酸性水溶液中的析出/溶解反應、可經由兩電子移動實現可逆動作的「水系鋅－錳蓄電池」。鋰離子電池雖具高能量密度且已廣泛應用於行動裝置與電動車(EV)，但在須與電網連結的定置型大型儲能系統中，仍存在安全性與成本等問題。因此，具備高安全性、環境友善及低成本特性的「水系蓄電池」備受矚目。其中，對於鋅-二氧化錳(Zn-MnO₂)電池已有廣泛研究，但過去的設計尚有理論容量高卻缺乏可逆性，難以長期穩定運作，或是可逆性良好但容量偏低等問題。
此次研究團隊以碳氈(Carbon Felt)作為集電體，大幅提升MnO₂的析出量，並在弱酸性水溶液中導入緩衝液與三價鐵離子(Fe³⁺)氧化還原媒介，成功促使原本不可逆的MnO₂析出/溶解反應達成完全可逆。研究人員利用電化學石英晶體微天平(EQCM)證實，在存在Fe³⁺時，充放電過程的質量變化完全可逆。另透過放射光X射線分析結果顯示，Fe³⁺在還原為Fe²⁺後，可化學性地還原Mn(III)氧化物，隨後自身再被氧化，從而促進MnO₂的完全溶解。此「媒介循環(Mediation Cycle)」使Zn-MnO₂電池得以真正實現可逆充放電。
在以鋅箔為負極、碳氈為正極構成的全電池測試中，研究團隊達成了面積容量5 mAh cm⁻²、庫倫效率超過90％的成果。以MnO₂質量為基準計算，其能量密度達909 Wh kg⁻¹，功率密度則為364 W kg⁻¹。