δ-MnO₂纳米片

铵离子快充存储

层状结构为铵离子提供快速且高度可逆的嵌入/脱出通道,与隧道型α-MnO₂相比扩散能垒降低近三分之二。

Jingang, Wu · 魏斌斌 · Quanxing, Guo · Haojun, Zeng · Liu, Xin · Qiaoyan, Chen · Xutao, Yan · 李月婵 · Fan, Qiyuan · 祁正兵 · 梁汉锋

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

NH₄⁺扩散能垒
0.24 eV
能量密度
0.32 mWh cm⁻²
功率密度
18 mW cm⁻²
容量保持率
91.2 %

技术优势

扩散能垒更低

DFT计算表明δ-MnO₂中NH₄⁺扩散能垒仅为0.24 eV,显著低于α-MnO₂的0.68 eV,离子传输动力学更优。

嵌入脱出高度可逆

层状δ-MnO₂可在层间快速、高度可逆地嵌入/脱出铵离子,而α-MnO₂主要为表面化学吸附。

循环稳定性好

组装的混合超级电容器经5000次循环后容量保持率达91.2%,展现长期工作潜力。

应用场景