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Resumo MnO2 é comumente usado como material cátodo para baterias aquosas de íons de zinco (AZIBs). A forte interação coulombiana entre os íons de Zn e a rede de MnO2 provoca uma distorção significativa da rede e, combinada com o efeito Jahn–Teller, resulta na dissolução de Mn2+ e colapso estrutural. Embora a intercalação de prótons possa reduzir a distorção da rede, ela altera o pH do eletrólito, produzindo subprodutos quimicamente inertes. Esses problemas afetam muito a reversibilidade da intercalação/extração de Zn2+, levando a uma degradação significativa da capacidade de MnO2. Aqui, propomos um novo método para melhorar a estabilidade do ciclo de δ‐MnO2 através da dopagem com selênio (Se−MnO2). Nosso trabalho indica que variar o conteúdo de dopagem de selênio pode regular a proporção de intercalação de H+ em MnO2, suprimindo assim a formação de subprodutos ZnMn2O4. A dopagem com Se mitiga a tensão da rede de MnO2 durante a intercalação/desintercalação de Zn2+ reduzindo a distorção octaédrica de Mn−O, modificando o comprimento da ligação Mn−O durante a inserção de Zn2+, e aliviando a dissolução de Mn causada pelo efeito Jahn–Teller. O Se−MnO2 otimizado (concentração de Se de 0,8 at.%) depositado em nanotubos de carbono demonstra uma capacidade notável de 386 mAh g−1 a 0,1 A g−1, com excepcional estabilidade de ciclo a longo prazo, retendo 102 mAh g−1 de capacidade após 5000 ciclos a 3,0 A g−1.
Ye et al. (Ter,) estudaram esta questão.