作为水系锌离子电池正极材料的候选材料，二氧化锰具有低成本、高理论容量和高工作电压的优势，但其固有缺陷限制了电化学性能。
近日，中国科学技术大学研究团队在MnO2层间分别引入具有吸电子和供电子基团的有机分子，结合同步辐射共振非弹性X射线散射技术、X射线吸收谱和理论计算，证明具有不同电子效应的插层剂对MnO2电子结构的调控。结果表明，带吸电子基团的分子插层可促进Mn 3d-O 2p轨道杂化，降低晶场分裂能，增强与Zn的相互作用，进而改善离子传输动力学，展现出优异的倍率性能。
科研团队选取含吸电子基团的7-乙酰氧基-4-甲基香豆素（AMC）有机分子、含供电子基团的7-羟基香豆素（HC）有机分子作为插层剂，通过液相插层法制备得到两种插层型二氧化锰，利用密度泛函理论计算确认含吸电子基团的AMC有机分子与氧的相互作用更强，并促进Mn 3d与O 2p轨道之间杂化程度的增强。
同步辐射RIXS、sXAS的测试显示，AMC-MnO2的d-d激发峰向更低的能量损失方向移动，表明AMC-MnO2的晶场分裂能更低，即3d-eg和3d-t2g之间的能级差减小。同步辐射紫外光电子能谱结果显示，AMC-MnO2具有更低的功函数，说明其费米能级上移，利于电子转移，实现充放电过程中离子的快速传输。同步辐射原位XRD进一步探测了AMC-MnO2正极在充放电过程中的结构演变。原位探测发现：当带电离子嵌入AMC-MnO2时，会增加与二氧化锰层间的相互作用，使得层间距收缩；当离子脱出时，层间相互作用削弱，使得层间距膨胀。由此研究发现，AMC-MnO2正极在充放电过程中具有可逆的层间距和价态演变，说明带有吸电子效应基团的AMC分子插层能够稳定二氧化锰主体结构。
上述工作探讨了基于电子调制分子插层的二氧化锰结构变化与储能机制，为插层型材料设计提供了新思路。
相关研究成果发表在《美国化学会志》（JACS）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等的支持。
论文链接
基于电子调制分子插层MnO2的同步辐射研究
当地时间10月29日至30日，二十国集团（G20）教育部长会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕数字教育平台和课程资源建设、教育工作者能力建设、学校—社区联动倡议等议题进行讨论。教育部副部长陈杰出席会议并发言。 陈 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 周洪松 通讯员 马利）秋韵正浓时，河北保定市满城区早慧幼儿园里喜气满园，一场别开生面的“二十四节气中医智慧健康教育分享活动”于近日举行。满城区教体局于今 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 施剑松 通讯员 单清伟）10月29日，北京市首届学前教育质量月活动启动暨“学前教育区园行”走进海淀活动在北京市六一幼儿院举行。此次活动以“树立科学质量观 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）“大家来看这幅图，图中红点表示位于中心城区的64处红色旧址，其余36处位于周边郊区……”近日，在天津城建大学革命丰碑展馆，讲解员正在向参观的学生们介绍 ◎摘 要 高校作为统筹推进教育科技人才体制机制一体改革的先行区和试验田，要以更高的政治站位、更强的使命担当、更远的战略眼光深入实施人才强校战略。坚持党管人才，健全统一高效的人才工作 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 徐德明 通讯员 孙敬 纪宏宇）记者近日从天津市滨海新区教育体育局获悉，天津滨海职业学院代表队在2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛“建设工程数字化计 。本文链接：研究实现水系锌电正极精准调控http://www.sushuapos.com/show-12-2085-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 教育部出台十条措施护航青少年心理健康
下一篇： 快速射电暴高频观测研究获进展