【锰金属电池】Angew：可充电水系锰金属电池来了！

尽管基于金属负极的水系电池表现出最大的负极容量，但由于金属负极的高氧化还原电位，其能量密度仍然不令人满意。目前的金属负极存在着Zn金属的氧化还原电位不够低，而Al、Mg等氧化还原电位过低的金属负极在水溶液中又无法正常工作等问题。Mn金属具有较低的氧化还原电势，是一种很有前途的候选材料，过去很少有人对其进行研究。

近日， 北京化工大学邱介山教授，广东工业大学Jun Liu，香港城市大学支春义教授 报道了一种由精心设计的电解质和坚固的无机-有机界面实现的可充电水系Mn金属电池。

文章要点

1 ） 研究人员构建了一种具有自下而上微观结构的无机Sn基界面，初步抑制了水分解。有了这种无气泡界面，有机界面可以通过酰氯引发的蔗糖在电解液中的酯化反应形成，从而产生一层致密的物理屏障，隔离水，同时允许Mn ²⁺ 扩散。

2 ） 实验结果显示，Mn对称电池可在200小时内实现优异的电镀/剥离稳定性，而Mn||V ₂ O ₅ 电池在200次循环后仍保持约100%的容量。此外，该电池的输出电压远高于Zn||V ₂ O ₅ 电池，证明了使用Mn负极来提高能量密度的可行性。

这项工作开发了一种系统的策略来稳定Mn金属电池的Mn金属负极，为提高水系电池的电压打开了一扇新的大门。

参考文献

Qi Yang, et al, Rechargeable Aqueous Mn Metal Battery Enabled by Inorganic-Organic Interfaces, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206471

https://doi.org/10.1002/anie.202206471