鉬在鋅錳電池中的應用

近期，北京化工大學研究者提出可以通過高價鉬（Mo）離子摻雜二氧化錳（MnO2）電極材料的策略，來促進正四價錳離子（Mn4+）與正二價錳離子（Mn2+）的轉化，這對開發在中性或弱酸性環境下工作的高性能水系鋅錳電池具有重要意義。

鋅錳電池（Zinc Manganese Battery）是一種以二氧化錳爲正極材料，鋅爲負極材料，氯化銨水溶液爲主電解液的原電池，具有存儲容量高、高電壓放電時間長、連續放電性能指標佳、維護頻率低、對生態環境較爲好友和原材料易得等優點，因而深受廣大儲能研究者的歡迎。但是，由于 MnO2存在反應動力學慢和穩定性較差的問題，所以嚴重限制鋅錳電池的實際應用。

爲了解决上述的問題，研究者提出了諸多可以改善MnO2電極材料不足的方法，如缺陷工程、元素摻雜和有機物改性等。北京化工大學研究者通過鉬元素的摻雜，來彌補二氧化錳電極材料的不足，即摻雜鉬元素的二氧化錳電極材料擁有更高的比容量、化學穩定性和倍率性能。

研究表明，高價態鉬離子可以與氧原子結合，進而誘導MnO2中的[MnO6]八面體的結構發生改變，使其在儲能過程中Mn4+充分轉化爲Mn2+，以獲得高比容量和反應動力學的Mo-MnO2正極材料。但是，Mo-MnO2正極材料仍存在一定的不足，即在循環一定時間後會出現Mo摻雜在Mn-O層板的溶出現象，從而導致電池容量和循環穩定性下降。

該研究成果已以“Mo doping provokes two electron reaction in MnO2 with ultrahigh capacity for aqueous zinc ion batteries”爲題發表在國際知名期刊Nano research上。

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