湘大丁锐AFM：无钴三金属钙钛矿氟化物实现快充锌基水系电池！

锌离子电池（ZIBs）在很大程度上受到正极扩散动力学缓慢的限制，开发用于锌基水系电池（ZABs）的无钴电极材料对于实际应用具有重要意义。

湘潭大学丁锐等展示了一种采用新型赝电容无钴三金属Ni-Zn-Mn钙钛矿氟化物 (ABF₃, KNZMF)正极构建的新型可快速充电ZAB。

图1 材料表征

作者通过各种非原位技术对KNZMF电极材料的电荷存储机制进行了深入研究，结果显示，KNZMF电极在碱性介质中展示了用于电荷存储的体相转换机制，ABF₃纳米晶体转变为非晶态金属氧化物/（氧）氢氧化物纳米片，分别显示了用于电化学反应的Ni/Mn和Zn物种的氧化还原活性和惰性。

有趣的是，不含钴的KNZMF和Zn//KNZMF锌基水系电池表现出优于富钴的三金属Ni-Co-Mn ABF₃(KNCMF)和Zn//KNCMF电池的性能，这在很大程度上是由于其优越的OH⁻吸附、脱质子过程，以及氧化还原活性Ni/Mn物种的表面电活性位点。

图2 KNZMF电极在原始状态和完全充电/放电状态下的非原位XPS光谱

研究显示，Zn//KNZMF ZAB表现出整体出色的性能（158.2-13.6 Wh kg^-1/0.9-27.1 kW kg^-1/ 132%保留/5000次循环/8 A g^-1)，优于文献中许多最先进的ZIB。

总的来说，这项工作探索了一种新型用于高级ZABs的赝电容无钴三金属Ni-Zn-Mn ABF₃电极材料，深入了解了结构-活性关系和电荷存储机制，显示了对开发用于先进电化学能量存储的新型电极材料的重大影响。

图3 Zn//KNZMF和Zn//KNCMF ZAB的循环性能

Pseudocapacitive Co-Free Trimetallic Ni-Zn-Mn Perovskite Fluorides Enable Fast-Rechargeable Zn-Based Aqueous Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202112469

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湘大丁锐AFM：无钴三金属钙钛矿氟化物实现快充锌基水系电池！

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