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水溶液锌锰电池中的非金属离子共插入反应
作者:小柯机器人 发布时间:2021/1/18 11:37:40

南开大学化学学院牛志强团队近日取得一项新成果。经过不懈努力,他们开发出水溶液锌锰电池中的非金属离子共插入反应。2021年1月14日出版的《德国应用化学》发表了这项成果。

在该研究中,团队成功开发了水溶液锌锰电池系统中可逆的H+/NH4+共插入/提取反应机理。两种阳离子之间的协同作用使这种水溶液电池具有较快的离子扩散动力学,以及可逆的二氧化锰结构变化。因此,该锌锰电池表现出优异的倍率性能和循环性能。这项工作为设计含非金属离子的水溶液可充电电池铺平了道路。

据了解,双离子的共插入可以为水溶液锌电池提供更好的电化学性能。虽然非金属离子的插入反应在水溶液锌电池中已经实现,非金属阳离子的共插入反应仍是一个挑战。

附:英文原文

Title: Non‐Metal Ion Co‐Insertion Chemistry in Aqueous Zn/MnO2 Batteries

Author: Shuai Wang, Zishun Yuan, Xu Zhang, Songshan Bi, Zhen Zhou, Jinlei Tian, Qichun Zhang, Zhiqiang Niu

Issue&Volume: 14 January 2021

Abstract: The co‐insertion of dual ions can often offer enhanced electrochemical performance for the aqueous zinc batteries. Although the insertion of non‐metallic ions has been achieved in aqueous zinc batteries, the co‐insertion chemistry of non‐metallic cations is still a challenge. Here, a reversible H  +  /NH  4  +  co‐insertion/extraction mechanism was developed in an aqueous Zn/MnO  2  battery system. The synergistic effect between the dual cations endows the aqueous batteries with the fast kinetics of ion diffusion and the reversible structure evolution of MnO  2  . As a result, the Zn/MnO  2  battery displays excellent rate capability and cycling performance. This work will pave the way toward the design of aqueous rechargeable batteries with non‐metallic ions.

DOI: 10.1002/anie.202017098

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202017098

期刊信息

Angewandte Chemie:《德国应用化学》,创刊于1887年。隶属于德国化学会,最新IF:12.959
官方网址:https://onlinelibrary.wiley.com/journal/15213773
投稿链接:https://www.editorialmanager.com/anie/default.aspx