具有较高的电压平台和清晰的层状结构，可以更好地(脱)嵌入锌离子，但循环过程中的结构不稳定性和有限的电化学动力学严重阻碍了水钠锰矿正极在可充电锌离子电池（ZIBs）中的进一步应用。

鉴于此，北京化工大学曲晋报道了采用两步扩散驱动的水热合成方法，结合KOH刻蚀，首次合成了一种具有蛋黄壳结构的(K_0.48Mn₂O₄·0.49H₂O)@介孔富氧缺位碳纳米球（KMOH@C）。

文章要点

1）研究发现，在KMOH@C中，反应离子的迁移受碳壳表面电荷和孔结构的调节，从而使K型水钠锰矿精确地转移到中空介孔碳（HMC）纳米球中。此外，KOH的刻蚀作用和HMC纳米球的限制作用在KMOH中产生了插层K⁺和丰富的氧空位，实现了良好的电化学动力学。同时，HMC纳米球还提供了快速的电子/离子传输和稳定的K型水钠锰矿晶体结构。

2）KMOH@C表现出优异的电化学性能，在0.5和10 A g^-1下的可逆容量分别为412.7和122.2 mA h^-1。此外，即使在3 A g^-1下进行6 000次循环，其循环性能也达到了129.6 mA h g^-1，这使得KMOH@C正极在环保型水系ZIB方面具有极强的竞争力。

参考文献

Xian-Zhi Zhai, et al, Diffusion-driven  fabrication  of  yolk-shell  structured  K-birnessite@mesoporous carbon nanospheres with rich oxygen vacancies for high-energy and high-power zinc-ion batteries, Energy Storage Materials, 2021

DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.021

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.021