东大孙筱琪AFM：11000次长寿命的氧化锰正极材料

氧化锰是可充水系锌电池的一种很有前景的正极材料。然而，其循环稳定性受到Mn溶解的严重限制。

东北大学孙筱琪等报道了一种用于氧化锰的带负电多孔碳主体，以确保稳定的循环。

图1 MnO/MZ复合材料的制备及表征

该材料源自具有Zn和Mn中心的金属-有机骨架。有机配体在煅烧时转化为多孔碳，Zn蒸发以产生带负电荷的表面。碳确保了轻松的电子传输，多孔结构提供了丰富的反应位点。

更重要的是，带负电的表面通过静电相互作用可吸引电解液中溶解的Mn²⁺阳离子。正如机理研究所证明的那样，从氧化锰中溶解的Mn²⁺可逆地沉积回正极，并且活性物质被保留用于能量存储。

图2 采用MnO/MZ正极的水系锌电池性能

结果，在不含Mn²⁺添加剂的3 m ZnSO₄电解液中，复合正极在2 A g^-1下实现了超过11000次循环的超长寿命。

此外，它还在0.1 A g^-1时实现了275 mAh g^-1的高容量（基于复合材料的总质量）。这项工作提出了一种有效的策略来实现水系锌电池中氧化锰正极材料的稳定循环。

图3 稳定循环期间电极和电解液的表征

A Long-Life Manganese Oxide Cathode Material for Aqueous Zinc Batteries with a Negatively Charged Porous Host to Promote the Back-Deposition of Dissolved Mn2+. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106994

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东大孙筱琪AFM：11000次长寿命的氧化锰正极材料

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