در این تحقیق، با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی ساختار اولیه برخی نانولوله‌های کربنی تک دیواره دسته صندلی با استفاده از روش ‌M06-2X و مجموعه پایه (d,p) 6-31gتوسط بسته نرم‌افزاری گاوسی 09 بهینه شده است. سپس، برهمکنش یون منیزیم با این ساختارها مطالعه شد تا قابلیت آنها به عنوان باتری‌های منیزیمی ارزیابی شود. نتایج نشان می‌دهد که کمپلکس‌های ایجاد شده از این ساختارها انرژی‌های اتصال خوبی دارند و هرچه قطر خارجی نانو‌لوله بیشتر باشد انرژی اتصال مطلوب‌تر است.

در واقع، فاصله انرژی این نانو‌لوله‌ها با افزایش قطر نانو‌لوله کاهش می-یابد و بر قدرت اتصال آنها به یون منیزیم تأثیر می‌گذارد. از طرفی، نانو‌لوله‌های نیترید‌بور متناظر با نوع کربنی نیز با روش مشابهی بهینه شد و برهمکنش یون منیزیم با این ساختارها نیز بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که انرژی‌های اتصال نانو‌لوله‌های نیترید‌بور با یون منیزیم نسبت به نوع کربنی کمتر است. بنابراین، نانولوله‌های کربنی دسته صندلی با قطر‌های بیشتر گزینه‌ی مطلوبی برای طراحی باتری‌های یون منیزیم هستند.