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    余桂華團隊Angew.新突破！
    來源： 時間：2024-01-02 15:44:38 瀏覽：1838次

    第一作者：Li Yadong、Li Yuhao

    通訊作者：李洪森教授、余桂華教授

    通訊單位：青島大學、德克薩斯大學奧斯汀分校

    DOI: 10.1002/anie.20231844



    研究背景



    化石燃料的枯竭及其對環境的負面影響刺激了高性能、安全且環保的儲能系統的各種應用的開發，其中鋅-二氧化錳（Zn-MnO2）電池由于其豐富的自然資源、低毒性、高理論容量和工作潛力在電網規模儲能應用中引起了廣泛關注。然而，MnO2在弱酸性水性電解質中的儲能化學性質及反應機理仍然難以捉摸且存在爭議?；诖?，德克薩斯大學奧斯汀分校余桂華教授和青島大學李洪森教授等人報道了一種將傳統紐扣電池與定制燒杯電池相結合的方法，模擬了電池在不同場景下的運行狀態，從而全面地揭示了弱酸性條件下水系Zn-MnO2電池的運行機制。



    文章要點



    1、作者確定了Zn-MnO2電池在弱酸性電解質中的反應機理，排除了弱酸性電解質中Zn2+和/或H+嵌入/脫嵌機制的可能性。

    2、本文揭示了水相Zn-MnO2電池中MnO2/Mn2+溶解-沉積的機理，發現MnO2不是體系運行的必需成分，并進一步揭示了MnO2/Mn2+在鋁離子電池中相同的主要溶解沉積機制。本研究為探究水系電池的運行機制提供了一種有效的方法，并可為開發具有經濟性、高能量輸出和長循環性能的新型二次電池提供有價值的見解。



    圖文展示



     圖1.α-MnO2形貌表征和Zn-MnO2紐扣電池的電化學性能

    圖2. Zn-MnO2 杯式電池在不同電解液中的電化學性能

    圖3. 紐扣電池和燒杯電池首次循環充放電機理示意圖

    圖4.重組紐扣電池在不同電解液中的電化學性能

    圖5.使用2M ZnSO4作為電解質的紐扣電池的相和表面化學表征

    圖6. Al-MnO2杯式電池的性能

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?，F代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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