「锂电女王」Linda F. Nazar院士Nature Energy | 水性低共熔电解质抑制氧和氢析出,实现长寿命无双电极Zn||MnO₂电池!
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2026-05-07 06:53
文章摘要
本文研究了水性低共熔电解质在Zn||MnO₂电池中的应用。背景方面,水性Zn²⁺/Zn||MnOₓ/Mn²⁺电池具有高电压、高容量的电网储能潜力,但MnOₓ/Mn²⁺转化需要酸性条件,会导致锌腐蚀。研究目的是通过设计深层低共熔水-有机电解质,破坏水的氢键网络,同时提升正极MnOₓ的可逆性并在负极实现稳定的锌循环。结论表明,该电解质能显著提高析氧过电位至远高于MnOₓ沉积电位,完全抑制不必要的O₂析出,并形成层状δ-MnO₂(水钠锰矿)结构,增强质子传输和剥离效率。在无需外加酸的条件下,该电池实现了超过5000次循环的高库仑效率(约95%),推动了高能量密度锌-锰电池的发展。
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