在大規模儲能領域,可重復充電的水溶性電池受到廣泛關注。其中,堿性Zn/MnO2電池由于其低成本和高安全性而備受推崇!
Zn/MnO2電池核心問題之一在于:循環穩定性較差!
有鑒于此,Pan等人報道了一種高度可逆的Zn/MnO2體系。
圖1. MnO2
在該體系中,以基于ZnSO4的溫和水溶液作為電解液,納米纖維狀的α-MnO2作為正極。操作電壓1.44 V,容量285 mAh.g?1 (MnO2),循環5000次之后容量保持率高達92%。同時,金屬Zn負極也表現出良好的穩定性。
研究人員認為,α-MnO2和H+之間發生的化學轉化反應機理是該體系表現出高性能的主要原因。該項研究工作為開發實用性低成本高性能的水溶性可充電電池提供了新的思路!
圖2. Zn/MnO2電池的電化學性能(2 M ZnSO4作為電解液)
圖3. Zn/MnO2電池的電化學性能(最優條件的電解液)
圖4. 電化學過程中MnO2負極的形貌
圖5. 金屬Zn正極的表征
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