尽管基于金属负极的水系电池表现出最大的负极容量，但由于金属负极的高氧化还原电位，其能量密度仍然不令人满意。目前的金属负极存在着Zn金属的氧化还原电位不够低，而Al、Mg等氧化还原电位过低的金属负极在水溶液中又无法正常工作等问题。Mn金属具有较低的氧化还原电势，是一种很有前途的候选材料，过去很少有人对其进行研究。

近日，北京化工大学邱介山教授，广东工业大学Jun Liu，香港城市大学支春义教授报道了一种由精心设计的电解质和坚固的无机-有机界面实现的可充电水系Mn金属电池。

文章要点

1）研究人员构建了一种具有自下而上微观结构的无机Sn基界面，初步抑制了水分解。有了这种无气泡界面，有机界面可以通过酰氯引发的蔗糖在电解液中的酯化反应形成，从而产生一层致密的物理屏障，隔离水，同时允许Mn²⁺扩散。

2）实验结果显示，Mn对称电池可在200小时内实现优异的电镀/剥离稳定性，而Mn||V₂O₅电池在200次循环后仍保持约100%的容量。此外，该电池的输出电压远高于Zn||V₂O₅电池，证明了使用Mn负极来提高能量密度的可行性。

这项工作开发了一种系统的策略来稳定Mn金属电池的Mn金属负极，为提高水系电池的电压打开了一扇新的大门。

参考文献

Qi Yang, et al, Rechargeable Aqueous Mn Metal Battery Enabled by Inorganic-Organic Interfaces, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206471

https://doi.org/10.1002/anie.202206471