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Obwohl es sich um eine der vielversprechendsten wässrigen Batterien handelt, leiden alle Zn-Mn-Systeme unter Zn-Dendriten und dem niederkapazitären Mn4+/Mn3+-Prozess (was leicht zu einem Auftreten der Jahn-Teller-Verzerrung führt, die wiederum strukturellen Zusammenbruch und Spannungs-/Kapazitätsverlust verursacht). Hier werden die Mn3+-Rekonstruktion und Disproportionierung genutzt, um stabile, Mn2+-reiche Manganoxide auf Kohlenstoffgeweben (CMOs) in einem entladenen Zustand durch ein inverses Design herzustellen, was reversible Mn2+/Mn4+-Kinetik fördert und die sauerstoffbezogene Redoxaktivität mindert. Eine solche 1,65 V Mn2+-reiche Kathode ermöglicht den Bau einer 2,2 V Zn-Mn-Batterie, die eine hohe Flächenkapazität von 4,16 mA h cm-2 (25 mA h cm-2 für 10 mL Elektrolyt) und hervorragende Stabilität über 4000 Zyklen bietet. Darüber hinaus wird eine flexible hybride 2,7 V Zn-Mn-Batterie unter Verwendung von 2-pH-Hydrogel-Elektrolyten konstruiert, um hervorragende Praktikabilität und Stabilität zu demonstrieren. Ein weiterer Einblick wurde in die kommerzielle Anwendung von wässrigen Energiespeichergeräten hinsichtlich kostengünstiger, sicherer und hervorragender Energiedichte gewonnen.
Dai et al. (Mi,) untersuchten diese Frage.