在可充电水系锌锰电池（ZMBs）中，一些不可逆的副反应，如Mn2+的溶解，往往会导致容量在循环过程中衰减。这些副反应对电池的容量和循环性能起着至关重要的作用。
近日，加拿大滑铁卢大学P. Chen报道了一种由胶原水解物（CH）组成的仿生电极微皮（EMS），成功地将不可逆副反应转化为可逆反应。
文章要点
1）EMS通过范德华力、氢键和离子相互作用有效地吸附和限制了正极周围的Mn2+离子，从而实现了充放电过程中可逆的MnO2/Mn2+反应。从而显著提高了电池的容量。除了CH-EMS对正极溶解的Mn2+离子的限制作用外，研究人员还研究了CH与水溶液(含ZnSO4或MnSO4盐)之间的分子相互作用机理。
2）组装的水基Zn//δ-MnO2可充电电池电极微表层厚度为10.1 µm，在20 mA g-1下放电容量为415 mAh g-1，远高于锌的理论嵌入容量极限。在0.5 A g-1下循环1000次，容量保持率达90%，比无电极微皮的电池容量保持率高30%以上。更重要的是，α-，β-和γ-MnO2正极上的电极微皮在3000次循环后容量保持率提高了约30%，表明电极微皮在控制所有MnO2、水相容电极的副反应方面具有很大的潜力。
新型电极微皮策略是提高安全和经济的水系充电电池容量和循环寿命的一种有前途的途径。
Yu Liu, et al, Mn2+ Ions Confined by Electrode Microskin for Aqueous Battery beyond Intercalation Capacity, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202002578
https://doi.org/10.1002/aenm.202002578
