具有引人注目的基于Mn2+/MnO2正极化学的水溶液电解MnO2−Zn电池以其不可替代的优势吸引了人们对其作为下一代储能器件的极大兴趣。然而，MnO2的有限导电性限制了其在高面积容量下的长使用寿命。
近日，中科大陈维教授报道了开发了一种溴介体调节型电解型MnO2−Zn电池，其电化学性能具有很大提高，同时在高比容量下具有循环稳定性。
文章要点
1）研究发现，溴介质有利于过量沉积的MnO2的化学溶解，从而增强了阴极MnO2/Mn2+反应的可逆性。同时，参与阴极反应的液体Br3-/Br-化学有助于提高电池面容量。
2）研制的MnO2/Br2−Zn电池具有5.8mAh cm−2的稳定面容量，特别是MnO2/Br2−Zn电池的放电电压高达1.98 V，倍率容量高达20 C，循环稳定600次，能量保持率接近100%。性能的优化进一步反映在放大的MnO2/Br2−Zn电池及其优化电池中，在阴极、阳极和电解液的基础上，显示出32.4 Wh kg−1的实际能量密度和约14.8 US$ kWh−1的诱人的低能源成本。
通过对电池组件的进一步优化，这种以溴为介体的新一代电解型MnO2−Zn电池有望未来大规模储能市场提供相当有利的成本和能量密度。
参考文献
Xinhua Zheng, et al, Boosting Electrolytic MnO2−Zn Batteries by a Bromine Mediator, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03319
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03319
