中南大学材料学院周江

tuhao

富氧缺陷的锰酸钾抑制锰溶解助力高能量密度、 长寿命水系锌离子电池

中南大学周江、梁叔全教授团队在Advanced Functional Materials上发表了题为“Suppressing Manganese Dissolution in Potassium Manganate with Rich Oxygen Defects Engaged High-Energy-Density and Durable Aqueous Zinc-Ion Battery”的水系锌离子电池最新研究成果。该文章报道了一种具有本征结构稳定性和快速反应动力学的钾离子嵌入的富氧缺陷K0.8Mn8O16作为中性水系锌离子电池的正极材料。作者通过K+离子的稳定嵌入来抑制锰的溶解，从本质上稳定了锰基正极。这种材料表现出398 W h kg-1（基于正极质量）的高能量密度和超过1000次的长循环稳定性。综合研究表明，氧缺陷对K0.8Mn8O16的快速反应动力学和容量提高起到了关键作用。此外，作者还对该材料的储能机制进行了详细的研究。方国赵博士为论文的第一作者；周江特聘教授、梁叔全教授为论文的共同通讯作者。

在这篇文章中，我们报道了一种钾离子稳定和富氧缺陷K0.8Mn8O16作为水系锌离子电池（中性电解液）的正极材料。我们为通过掺入K+离子稳定锰基正极，从而抑制锰的溶解。同时对K0.8Mn8O16的氧缺陷进行了一系列的实验研究，证明其大大提高了K0.8Mn8O16的电化学活性和反应动力学。得益于此，我们的水系Zn/K0.8Mn8O16电池获得了398W h kg-1（基于正极质量）的高能量输出和高达1000次的长循环寿命，这将大大促进水系锌离子电池的发展。

文献链接：Suppressing Manganese Dissolution in Potassium Manganate with Rich Oxygen Defects Engaged High-Energy-Density and Durable Aqueous Zinc-Ion Battery(Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.201808375, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201808375)