Para realizar una investigación minuciosa: Revelando las reacciones electroquímicas en baterías acuosas de Zn─Mn

Resumen Las baterías acuosas recargables Zn||MnO 2 han sido extensamente investigadas, pero los mecanismos de reacción electroquímica, especialmente en términos de disolución/deposición de Mn 2+ /MnO 2 y química de intercalación Zn 2+ /H +, aún no se comprenden completamente. En este trabajo, se construye un sistema de batería basado en Zn||MnO 2 y la variación de la composición de la batería se regula hábilmente mediante la separación de variables. Se descarta la posibilidad de química de intercalación Zn 2+ /H + y se demuestra fuertemente el dominio del mecanismo de disolución/deposición. Este estudio confirma que la química de la controvertida plataforma de doble descarga es una reacción de disolución, determinada por diferentes concentraciones de protones y la hidrólisis de iones de zinc. La Meseta de Descarga I es la disolución de MnO 2 dominada por el exceso de H + en el electrolito, mientras que la Meseta de Descarga II es la meseta de descarga suave resultante de la hidrólisis de Zn 2+ liberando protones cuando la concentración de protones disminuye hasta el punto de generación de Zn(OH) 2. Este trabajo proporciona una mejor comprensión del mecanismo de disolución/deposición de Zn||MnO 2 y allana el camino para la aplicación práctica de baterías acuosas basadas en manganeso. También proporciona un método integral para estudiar el mecanismo de las reacciones electroquímicas.