由于其优异的比容量和高工作电压，二氧化锰(MnO₂)在水系锌离子电池(AZIBs)中的应用引起了人们广泛的关注。然而，其不可逆的结构崩溃和缓慢的离子扩散导会致差的倍率性能和寿命。

基于此，北京理工大学陈人杰教授，Li Li通过简单的两步电沉积法，提出了一种新型的碳基聚(4,4 '氧联二苯胺)/MnO₂（记为C@PODA/MnO₂）有机/无机杂化AZIBs正极材料。

文章要点

1）纳米多孔碳基体可以促进纳米花状PODA和MnO₂电沉积。各种原位/非原位表征和密度泛函理论(DFT)表明，含有C=N基团的PODA链不仅可以提供额外的储锌位点，而且可以通过与MnO₂新形成的Mn-N界面键改善反应动力学和结构完整性。

2）结果表明，C@PODA/MnO₂正极表现出显著提高的容量、优异的倍率性能和优异的循环稳定性。即使在高活性质量负载(6.8 mg cm^-2)下，杂化正极仍表现出快速氧化还原动力学和高面容量(1.7 mAh cm^-2)。

所提出的界面设计为基于有机/无机杂化阴极的先进AZIBs提供了新的机会。

参考文献

Yi Zhao, et al, Interfacial Designing of MnO₂ Half-Wrapped by Aromatic Polymers for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202212231

https://doi.org/10.1002/anie.202212231