电解液对水系可充电池MnO2正极电化学性能的影响

摘要

研究了水系电解液中Li+、Zn2+和Mn2+阳离子对具有不同晶型结构和形貌的MnO2正极电化学性能的影响,探讨其储能机理.结果表明,在不含Mn(Ⅱ)离子的水溶液中,MnO2电极所表现的电化学性能趋同,容量低,衰减快.含有Zn2+离子的水溶液中,MnO2电极因二价锌离子的嵌入-脱出,容量明显提升,但衰减严重.当溶液中同时含有Zn2+、Mn2+离子时,基于Mn2+和Zn2+离子之间的协同作用和Mn2+离子氧化/还原反应过程的作用,有效抑制MnO2颗粒的聚集和结构塌陷,削弱碱式硫酸锌杂质不利的影响,保持了锌离子在MnO2电极中嵌入-脱出的高容量特性(200 mAh·g-1,电流密度;100 mA·g-1),及良好的循环稳定性.