基于MnO2溶解/沉积反应的水系电池研究进展

张鑫池; 王晓强; 胡兴明; 李明亚

doi:10.13763/j.cnki.jhebnu.nse.202603004

河北师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 50 ›› Issue (02) : 155 -166. DOI: 10.13763/j.cnki.jhebnu.nse.202603004

基于MnO₂溶解/沉积反应的水系电池研究进展

张鑫池, 王晓强, 胡兴明, 李明亚

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摘要

作为电池中的关键组成部分，MnO₂凭借其低成本、高安全性及高理论比容量等优点，被视为一种极具潜力的正极材料.但在传统摇椅式离子嵌入反应电池中，多价阳离子嵌入困难且易破坏MnO₂晶格结构，进而导致电池循环性能变差；同时传统电池电极制备流程复杂，阻碍了其大规模应用.基于MnO₂溶解/沉积反应的水系电池具有高理论比容量（616 mAh/g）和较高的理论电位(1.991 V vs Zn/Zn²⁺),且无需提前制备电极即可使用等优势，成为新型水系电池的代表并备受关注.系统综述了MnO₂基水系电池的反应机理和最新研究进展，并针对存在问题分析了已提出的改性策略，同时阐述了影响电荷储能机理的相关研究.最后对基于Mn²⁺/MnO₂沉积/溶解化学的水系电池未来发展方向进行了展望，可为高性能水系电池的制备提供思路.