Le manganèse, ce sont les briques du mur, et le zinc, un invité qui arrive et se faufile entre elles. Si l'invité s'assoit mal, il pousse une brique hors de l'assemblage. C'est à peu près ce qui se passe dans une batterie zinc-ion : lors de la décharge, les ions zinc s'insèrent dans le réseau cristallin de l'oxyde de manganèse, et le manganèse commence à se lessiver dans la solution.
Les scientifiques ont calculé à quel point il est énergétiquement favorable pour le manganèse de quitter sa place, et ont constaté que dans la phase déchargée (ZnMn$_2$O$_4$), cela se produit facilement. La raison en est la coordination incurvée et inconfortable du zinc, qui affaiblit les liaisons du manganèse avec l'oxygène. Des expériences de résonance magnétique nucléaire menées pendant le fonctionnement de la batterie ont confirmé : le manganèse part en solution tout au long de la décharge, et lors de la charge, il se redépose partiellement sur l'électrode.
Cette découverte explique pourquoi les batteries zinc-ion ne peuvent pas encore rivaliser avec les batteries au lithium en termes de durabilité. Comprendre le mécanisme suggère comment modifier la composition ou la structure de la cathode pour que le zinc s'insère plus confortablement et ne pousse pas le manganèse. Ainsi, les batteries au zinc, bon marché et sûres, pourraient stocker de l'énergie pour des quartiers entiers.
Le manganèse dissous dans l'électrolyte peut, lors de la charge, se redéposer sur l'électrode — la batterie se répare partiellement toute seule, mais pas complètement.
Dans le film « Matrix », les humains sont utilisés comme des piles, mais leurs corps ne sont pas conçus pour ce travail — tout comme la cathode de manganèse qui se détériore à cause d'une insertion incorrecte des ions.