​伦敦大学学院EES：水系锌离子电池中锰基正极双电子转换和体相稳定的共插层策略

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​伦敦大学学院EES：水系锌离子电池中锰基正极双电子转换和体相稳定的共插层策略
锌离子电池(ZIBs)因其丰富、低成本和高能量密度而成为下一代储能系统有希望的候选者。然而，ZIBs满足储能系统的实际需求其的性能还有待提高。
​伦敦大学学院EES：水系锌离子电池中锰基正极双电子转换和体相稳定的共插层策略
在此，英国伦敦大学学院何冠杰团队通过制备钠铜共插层的NCMO正极并探讨了共插层作为提高ZIBs电化学性能的策略。结果表明:钠离子和铜离子的共插层催化了铜离子在Mn2+/Mn4+氧化还原对表面的活化，提高了Mn2+/Mn4+氧化还原对的比容量和循环稳定性。在负载量约为1 mg cm-2的情况下，NCMO正极循环100次后比容量达到576 mAh g-1，在高负载量约为10.9 mg cm-2的情况下比容量达到2.10 mAh cm-2。
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图1. DFT结果模型
总之，该工作通过钠铜共插层的NCMO正极的制造，提高ZIBs的电化学性能。结果显示，Na+和Cu2+的结合增强了Cu2+对表面Mn2+/Mn4+氧化还原对的活化作用，从而提高了比容量和循环稳定性。
值得注意的是，该工作中实现高质量负载能力的方式是通过简单而成熟的电极涂敷工艺实现的，具有低成本和可扩展性。NCMO正极在低质量和高质量负载下均表现出良好的比容量和循环稳定性。因此，在Mn2+/Mn4+双电子转移策略的研究中，该项工作实现了最高质量负载的稳定循环，展示了其潜在的实用价值。
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图2. 电池性能
Co-intercalation strategy for simultaneously boosting two-electron conversion and bulk stabilization of Mn-based cathodes in aqueous zinc-ion batteries, Energy & Environmental Science 2024 DOI: 10.1039/d3ee04492k

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