AEM：基于醋酸根-Mn2+离子特异性配位加速水系锰离子电池去溶剂化动力学
Nanoer-z
水系锰离子电池（AMIBs）因其本征安全性和低成本成为大规模储能的理想候选。作为过渡金属离子的典型代表，Mn²⁺具有半满的3d⁵电子构型，可实现多样化的配位几何形态，为电池优化提供了更广阔的空间。鉴于此，松山湖材料实验室Wenlong Wang、深圳先进技术研究院Jian Shang、湖南理工学院Jin Cao等研究揭示了Mn2+与醋酸根离子（Ac-）通过离子特异性配位调控Mn2+的d电子构型，并诱导形成扭曲的缺水化溶剂化层。
本文要点：
（1）Mn²⁺的配位化学特性使Ac⁻能够通过配体交换打破[Mn(H₂O)₆]²⁺的八面体结构，显著加速Mn²⁺的去溶剂化动力学和界面转移过程。这种调控效应与Zn²⁺溶剂化行为存在显著差异，凸显了过渡金属d电子构型导致的离子特异性配对效应。
（2）实验证实，在锰基水系电解液中引入Ac⁻配体后，苝四甲酸二酐（PTCDI）负极的Mn²⁺存储性能在容量和稳定性方面均获得提升。进一步以四氯-1,4-苯醌（TCBQ）为正极组装的全有机AMIB展现出1.1V的平均放电平台电压，在1.0A g⁻¹电流密度下实现98mAh g⁻¹的容量，且循环1000次后容量保持率高达96.3%。
L. Cai, Y. Zhang, W. Yuan, J. Cao, Q. Chen, Y. Lan, F. Zhang, Y. Zhao, J. Shang, W. Wang, Ion-Specific Acetate-Mn2+ Coordination for Accelerating Desolvation Kinetics in Aqueous Mn-Ion Battery. Adv. Energy Mater. 2025, 2501026.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501026
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