MnO2由于具有超高的理论容量因而能够用来构建高比能超级电容器。然而，迟缓的离子/电子转移动力学严重限制了MnO2中Na+的存储。近日，内蒙古大学Haigang Hao、北京化工大学Zhiyu Yang与Yiming Yan等通过简单的Ni掺杂策略实现了MnO2中Mn位点上d电子的离域化，从而显著改善了其储钠性能。
文章要点
1）研究人员发现Ni2+具有与Mn3+和Mn4+相近的离子半径，因此Ni2+的掺杂不会对MnO2的比表面积、晶体结构和形貌造成太大影响。X射线吸收光谱、电子顺磁共振以及磁矩测试的结果证实Ni掺杂的MnO2材料中存在着d电子的离域化。
2）与MnO2相比，Ni-MnO2在1A/g的电流密度下储钠容量高达327F/g，在20A/g的高倍率下容量也有240F/g。密度泛函理论计算表明Ni-MnO2中的Mn中心表现出39.4%的eg轨道占位率，而MnO2中的Mn为37.5%。
参考文献
Shuyun Yao et al, Delocalizing the d-electrons spin states of Mn site in MnO2 for anion-intercalation energy storage, Nano Energy, 2022
DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107391
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522004694?dgcid=rss_sd_all#!
