富质子聚苯胺改性MnO₂正极

万次循环保87%容量

聚苯胺层选择性阻断Zn²⁺插入、促进质子传输，抑制不可逆相变并激活沉积MnO₂复用。

Qi, Li · Meng, Xu · 韦世强 · Kumar, Anuj · Kovan Khasraw, Abdalla · Wang, Yueyang · Linfeng, Yu · Liu, Mengyao · Xiangrong, Jin · Li, Jiazhan · 松林 · 赵永庆 · 孙晓明

Energy and Environmental Sciences 2025

参数信息

比容量

510 mAh g⁻¹

容量保持率

87 %

软包电池容量

275 mAh

最大容量

1.5 Ah

库仑效率

99.1 %

技术优势

阻断Zn²⁺嵌入

聚苯胺层作为“Zn²⁺过滤器”，选择性阻止Zn²⁺插入并促进质子传输，避免生成不可逆的ZnMn₂O₄相。

激活沉积MnO₂复用

界面Mn-N键增强结构稳定性，使沉积的MnO₂可被重复利用，减少“死”MnO₂积累。

长循环寿命

在5 A g⁻¹下循环14 000次后容量保持率仍达87%，远超常规MnO₂正极。

应用场景

• 水系锌离子电池：用高载量正极实现Ah级软包电池，推动水系锌电实用化。
• 锌锰电池正极：通过界面工程抑制不可逆相变，解决MnO₂正极“死”容量问题。
• 柔性储能器件：材料为粉体且合成温和，可涂覆于柔性基底构建柔性电池。
• 高安全储能：水系电解液本征安全，配合长循环稳定性适合高安全储能场景。