Mn3O4@ZnO核壳结构纳米片阵列的可控合成及其在水系锌离子电池中的应用

摘要： 锰基氧化物是一类非常有潜力的水系锌离子电池正极材料, 但是在充放电循环过程中面临结构坍塌而导致容量快速衰减。本研究结合微波水热法和原子层沉积法在碳布上构筑了具有核壳结构的Mn3O4@ZnO纳米片阵列, 经优化ZnO的包覆厚度后, Mn3O4充放电100个循环的容量保持率可以提高至60.3%。ZnO包覆层可以有效维持Mn3O4的结构稳定性, 并且避免其与电解液直接接触而被腐蚀溶解, 从而改善材料的储锌电化学性能。这种核壳状结构的设计为发展高性能水系锌离子电池锰基氧化物正极材料提供了一种有效的思路。