Direct Proof of the Reversible Dissolution/Deposition of Mn2+/Mn4+ for Mild‐Acid Zn‐MnO2 Batteries with Porous Carbon Interlayers
2021 · Advanced Science
저자
Hyeonseok Moon, Kwang‐Ho Ha, Yuwon Park, Jung‐Ho Lee, Mi‐Sook Kwon, Jungwoo Lim, Min‐Ho Lee, Dong‐Hyun Kim, Jin Hyeok Choi, Jin H. Choi, Jeong‐Hee Choi, Jeong‐Hee Choi, 이규태 (Kyu Tae Lee)
연구주제
Advanced battery technologies research · Advancements in Battery Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication
NTIS 과학기술표준분류
배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).
AI 연구 키워드·방법
manganese dissolution deposition porous carbon interlayer 아연-이산화망간 전지(Zn-MnO2)
electron spin resonance spectroscopy
키워드 (OpenAlex)
Zn-MnO2 batteries MnO2 cathode capacity fade two-electron reaction
초록
Abstract Mild‐acid Zn‐MnO2 batteries have been considered a promising alternative to Li‐ion batteries for large scale energy storage systems because of their high safety. There have been remarkable improvements in the electrochemical performance of Zn‐MnO2 batteries, although the reaction mechanism of the MnO2 cathode is not fully understood and still remains controversial. Herein, the reversible dissolution/deposition (Mn2+/Mn4+) mechanism of the MnO2 cathode through a 2e− reaction is directly evidenced using solution‐based analyses, including electron spin resonance spectroscopy and the designed electrochemical experiments. Solid MnO2 (Mn4+) is reduced into Mn2+ (aq) dissolved in the electrolyte during discharge. Mn2+ ions are then deposited on the cathode surface in the form of the mixture of the poorly crystalline Zn‐containing MnO2 compounds through two‐step reactions during charge.…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | 코팅기반 화학공정 연구센터 | 과학기술정보통신부 | 집단연구지원(R&D) | 서울대학 | 화공 > 화학공정 > 기초유기소재 공정기술 |
| 2021 | 뿌리기술 기반 다차원 리튬박 음극소재 개발 | 과학기술정보통신부 | 기후변화대응기술개발(R&D) | 한국생산기술연구원 | 범위 밖 |
| 2021 | 차세대 이차전지로써 고에너지밀도 소듐이온전지 개발 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부)(R&D) | 서울대학 | 화공 > 화학공정 > 기초무기소재 공정기술 |
| 2021 | 화공분야연구인력양성사업단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
| 2021 | 고에너지 밀도 수계 이차전지를 위한 Mn2+/Mn4+ 반응 제어 및 전해질 기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 나노·소재기술개발(R&D) | 서울대학 | 범위 밖 |
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