可充电水系锌离子电池因其安全性高、成本低等特点，成为储能领域的研究热点。然而，由于正极容量远低于锌负极，其实际应用仍然受到显着限制，导致能量密度与商业标准相去甚远。

近日，东南大学Linfeng Hu，国科大Lin Gu尝试通过界面聚合方法实现无机 MnO₂ 和聚 (1, 5-二氨基蒽醌)（记为 MnO₂@PDAAQ）作为水系 ZIBs 正极材料的偶联。

文章要点

1）超细 4-6 nm MnO₂ 纳米晶体成功包裹在有机 PDAAQ 基质中，形成镶嵌结构。令人惊讶的是，新型 MnO₂/PDAAQ 复合材料中实现了令人印象深刻的 414 mAh g^-1 的高容量，优于大多数传统正极材料。

2）研究发现， MnO₂/PDAAQ 正极的存储结合了两个主要机制，包括 Zn²⁺/H⁺ 在 MnO₂ 中的共嵌入，以及 Mn⁴⁺/Mn²⁺ 氧化还原反应的溶解/沉积机制，从而大大提高了电池性能。

3）作为概念验证，当组装成具有 Zn 负极的全电池中时，MnO₂/PDAAQ 正极具有 537 Wh kg^-1的优异能量密度。具有超过 2000 次循环的长循环寿命，库仑效率为 97 %。

参考文献

Fei Ye, et al, Inorganic manganese oxide/quinone coupling for high-capacity aqueous Zn-ion battery, Energy Storage Materials, 2022

DOI: 10.1016/j.ensm.2022.08.040

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.08.040