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鋅離子電池(ZIBs)因其豐富、低成本和高能量密度而成為下一代儲能系統有希望的候選者。然而，ZIBs滿足儲能系統的實際需求其的性能還有待提高。

在此，英國倫敦大學學院何冠杰團隊通過制備鈉銅共插層的NCMO正極并探討了共插層作為提高ZIBs電化學性能的策略。結果表明:鈉離子和銅離子的共插層催化了銅離子在Mn²⁺/Mn⁴⁺氧化還原對表面的活化，提高了Mn²⁺/Mn⁴⁺氧化還原對的比容量和循環穩定性。在負載量約為1 mg cm^-2的情況下，NCMO正極循環100次后比容量達到576 mAh g^-1，在高負載量約為10.9 mg cm^-2的情況下比容量達到2.10 mAh cm^-2。

圖1. DFT結果模型

總之，該工作通過鈉銅共插層的NCMO正極的制造，提高ZIBs的電化學性能。結果顯示，Na⁺和Cu²⁺的結合增強了Cu²⁺對表面Mn²⁺/Mn⁴⁺氧化還原對的活化作用，從而提高了比容量和循環穩定性。

值得注意的是，該工作中實現高質量負載能力的方式是通過簡單而成熟的電極涂敷工藝實現的，具有低成本和可擴展性。NCMO正極在低質量和高質量負載下均表現出良好的比容量和循環穩定性。因此，在Mn²⁺/Mn⁴⁺雙電子轉移策略的研究中，該項工作實現了最高質量負載的穩定循環，展示了其潛在的實用價值。

圖2. 電池性能

Co-intercalation strategy for simultaneously boosting two-electron conversion and bulk stabilization of Mn-based cathodes in aqueous zinc-ion batteries,?Energy & Environmental Science?2024 DOI: 10.1039/d3ee04492k

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?倫敦大學學院EES：水系鋅離子電池中錳基正極雙電子轉換和體相穩定的共插層策略

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