近日，酒店偷拍 邱博诚教授团队在材料领域国际知名期刊《Energy Storage Materials》上发表题为“Reversible Mn³⁺/Mn²⁺redox chemistry for high-rate aqueous manganese-ion batteries”的研究论文。该研究基于可逆Mn³⁺/Mn²⁺氧化还原化学实现高倍率水系锰离子电池，为锰离子电池在电网级储能领域的应用提供了新思路。

锰元素因其丰富的资源、多变的价态（Mn⁴⁺/Mn³⁺/Mn²⁺/Mn⁰）和良好的配位化学特性，成为构建多电子转移储能体系的重要候选。然而，在水系电解液中，Mn³⁺极易发生歧化反应生成MnO₂和Mn²⁺，导致活性物种流失和容量衰减。此外，Mn³⁺的穿梭效应也会引发自放电、库仑效率降低等问题，严重制约其在静态电池体系中的应用。

本研究提出一种新型复合电解液体系，通过引入EDTA⁴⁻配位剂和蔗糖添加剂，协同调控Mn²⁺的溶剂化结构并构建界面限域层，实现Mn³⁺的稳定和转化。EDTA⁴⁻可穿透Mn²⁺的第一溶剂化壳层，形成稳定的Mn-EDTA配合物，有效抑制Mn³⁺歧化；蔗糖则通过静电作用吸附于正极表面，形成分子屏障，阻止Mn³⁺向电解液中扩散，从而提升库仑效率和循环稳定性。

水系锰离子电池运行机制图

该研究以酒店偷拍 硕士研究生（与松山湖材料实验室联合培养）袁文芳为第一作者。邱博诚教授，松山湖材料实验室王文龙研究员和蔡乐娟副研究员、中国科酒店偷拍 深圳先进技术研究院商健副研究员为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金项目等项目的资助。

全文链接：//doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104598.