近日，海洋科学与工程学院史晓东副研究员所在团队在能源材料领域Top期刊ACS Energy Letters (IF=22.0)发表题为《Spontaneous interface layer engineering of Ag2Mn8O16 cathode via anodic oxidation strategy toward high-performance aqueous zinc-ion batteries》的研究论文。海南大学史晓东副研究员和周传聪博士为论文共同第一作者，曼彻斯特大学单路通博士、香港理工大学李煌旭博士后和海南大学田新龙教授为论文共同通讯作者，海南大学海洋科学与工程学院为第一通讯单位。
由Jahn-Teller效应诱发的锰离子歧化反应和锰溶解问题，严重阻碍了锰基氧化物正极材料在水系锌离子电池中的实际应用。本文以锰酸银（Ag2Mn8O16）为研究对象，通过阳极氧化（首次充电至特定电位）和电解质优化（使用含氯电解质）策略，在首次充电过程中实现了部分银离子从锰酸银中脱出，与电解液中的氯离子发生沉淀反应，并在锰酸银正极表面原位构筑了AgCl界面层。
实验和理论计算表明，AgCl界面层具有电子绝缘体和锌离子导体属性，作为锰酸银正极的原位保护“铠甲”，能够有效抑制循环过程中的锰溶解，降低界面活化能垒，促进锌/氯离子表面吸附和锌离子表相/体相扩散，进而提高界面反应动力学和正极结构稳定性。得益于此，Zn//Ag2Mn8O16电池在优选的2 M ZnSO4+0.1 M MnSO4+0.1 M ZnCl2电解液中具有较高的储锌比容量（0.1 A g-1下可逆比容量为369.2 mAh g-1）和稳定的循环性能（0.5 A g-1下循环200圈，比容量为269.6 mAh g-1；1 A g-1下循环409圈，比容量为167.8 mAh g-1）。这项工作预期能够为水系电池锰基/钒基正极材料原位界面层的构筑提供新思路，推动水系电池的实际应用。
该工作得到了国家自然科学基金（52274297, 52164028）、海南省院士创新平台（YSPTZX202315）、南海海洋资源利用国家重点实验室基金（MRUKF2021029）、海南大学协同创新基金和海南大学高层次人才科研启动基金（KYQD(Z)-23069, 20008）的支持。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.4c00277
