摘要

为了提高以锰基材料做正极的水系锌离子电池的工作电压,通过溶剂热法一步实现超薄MnCO3纳米片阵列(NA)在泡沫镍基底上的生长,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电池性能测试仪等对其结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,该MnCO3纳米片厚度约为30 nm,高度约为500 nm;将该MnCO3 NA直接应用于锌离子电池,在碱性电解液体系中,展现出1.73 V的高工作电压,在0.1 A/g的电流密度下放电比容量达到255.41 mAh/g,且在0.5 A/g的电流密度下进行270次充放电循环后,容量保持率约为83.1%。基于不同电位状态下的非原位XRD和光电子能谱XPS测试表明,该电极的储锌机制为Mn2+转变为Mn3+的单相反应。