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题名锰氧化物在水系电池中的研究进展与挑战
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作者
杜玲玉
毕嵩山
牛志强
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机构
烟台大学环境与材料工程学院
南开大学化学学院
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出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期273-291,共19页
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基金
国家重点研究计划(2019YFA0705600)
国家自然科学基金(21875121)。
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文摘
水系二次电池因其安全性高、成本低以及对环境友好等特点,在大规模储能领域展现出广阔的应用前景。电极材料作为电池的关键组成部分,其性质直接影响电池电化学性能。锰氧化物具有晶体结构丰富、理论比容量高、氧化还原电位高、成本低等优势,被认为是最具发展潜力的正极材料之一。然而,锰氧化物存在导电性差、结构不稳定、锰溶解等问题,使电池面临倍率和循环性能差的严峻挑战,限制了其实际应用。此外,锰氧化物的反应机制较为复杂。针对上述问题,本文通过调研有关锰氧化物的文献,首先分析了其晶体结构类型和特点,进一步按照电解液酸度梳理归纳了锰氧化物在(弱)酸性和碱性条件下的反应机制,简要阐述了其在水系碱金属离子、多价金属离子以及非金属离子二次电池体系的研究进展,最后对未来高性能锰氧化物正极的发展方向进行了展望。
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关键词
水系电池
锰氧化物
晶体结构
反应机制
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Keywords
aqueous batteries
manganese oxides
crystal structure
reaction mechanism
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分类号
TM911
[电气工程—电力电子与电力传动]
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