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基于插层化学的可充电水锰离子电池
材料人客服小谭     2022-01-04 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
锰离子电池
关键性能:
Mn||MnVO电池可以在20秒左右充满电至1.9 V(10.0 A /g,64.8 Wh /kg)
产品介绍:

电池研究中几乎没有关于Mn2+离子充电载体的报道。相比于大多数二价离子,如Ca2+、Mg2+、Zn2+和Fe2+,二价的Mn2+离子在水系电解液中拥有较大的溶解离子半径,说明Mn2+离子在普通宿主材料中的插层相对来说比较困难。因此,水性MIB的实现取决于Mn2+离子宿主材料的设计,这些宿主材料具有较大的间隔通道,而且插层的Mn2+离子和宿主框架之间的结合强度较弱。针对这个问题,南开大学牛志强团队报告了水性电解质溶液中可逆的Mn2+插层化学,其中无机和有机化合物在与Mn/碳复合负极结合时作为正极活性物质进行Mn2+存储。在一种情况下,层状的Mn0.18V2O5-nH2O无机正极由于晶格间距大,表现出快速和可逆的Mn2+插入/提取,从而实现足够的功率性能和稳定的循环性能。Mn||MnVO电池可以在20秒左右充满电至1.9 V(10.0 A g-1,64.8 Wh kg-1),显示出快速充电能力。另一个4-Cl-BQ的有机正极表现出Mn2+离子的配位/不配位与C=O和C-O-基团之间的转化。DFT计算结果表明,一个Mn2+离子将与相邻的4-Cl-BQ分子中的两个C-O-基团配位。结果Mn||4-Cl-BQ电池显示出约1.37 V的稳定的放电电压。这项工作将把电池的研究扩展到Mn2+离子作为电荷载体,并且有助于改善水系电池的电化学性能。研究成果以“A rechargeable aqueous manganese-ion battery based on intercalation chemistry”为题发表于Nature Communications。

产品来源:
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