Al掺杂MnO2光阴极

光照容量增64%

通过Al掺杂工程拓宽层间距并抑制结构坍塌，使光辅助锌离子电池在光照下实现高容量与长期循环稳定性。

Dongyue, Tian · Xinyu, Gao · Jiayu, Wang · Ruyu, Sun · Jiaming, Liu · Jingjing, Cao · 冯伟

Journal of Materials Chemistry A 2025

具体参数

光照比容量

{'zh': '526', 'en': '526'} mA h g−1

暗态比容量

{'zh': '320', 'en': '320'} mA h g−1

光照循环容量保持率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

技术优势

光照容量提升64%

Al掺杂缩小带隙并降低导带，加速载流子传输，提高光生载流子分离效率，使容量从320提升至526 mA h g−1。

循环寿命优异

扩大的层间距和牢固的Al-O键缓解了结构坍塌，1000次循环后容量保持率仍有96%。

同步提升光电转换

Al掺杂缩小带隙并向下移动导带，提高光吸收和光生载流子分离效率，从而提升光电转换效率。

抑制结构退化

Al掺杂扩大了层间距，增强了Al-O键，有效缓解充放电过程中的结构坍塌，提升长期循环稳定性。

应用场景

• 光辅助锌离子电池：作为高容量长寿命光阴极，提升光储能效率。
• 锌离子电池正极：提供光照下高比容量与稳定循环的正极材料。
• 光储能材料：实现光吸收与能量存储一体化，提高太阳能利用率。
• 掺杂电极材料：通过Al掺杂调控带隙与层间距，优化电化学性能。
• 水系电池：适合水系锌离子电池体系，兼顾安全与光照增益。