锰因其良好的氧化还原电位（相对于标准氢电极为−1.18 V）、高理论比容量（976 mAh g⁻¹）和大丰度而成为多价离子电池引人注目的金属阳极。然而，其实际部署受到动力学挑战的阻碍，包括强 Mn2+ 溶剂化效应、半填充 3d 轨道的电子排斥以及氧化物层的表面钝化，这些共同导致了 Mn 电镀/剥离过程中的过电位。

为了应对这些挑战，中山大学Qingyun Dou, Yecheng Zhou在此提出了一种协同策略，将使用 2-甲氧基乙胺 (MOEA) 的 Mn²⁺ 溶剂化调节与氮化铟 (InN) 的电极界面工程相结合。

文章要点

1）光谱和理论分析表明，MOEA 调节的 Mn²⁺ 溶剂化鞘层降低了与电荷转移相关的能垒，而 InN 涂层的 Mn 阳极利用丰富的成核位点来促进 Mn 沉积。

2）这些协同效应使得 Mn||Mn 对称电池在 0.2 mA cm⁻² 和 0.2 mAh cm⁻² 下超过 3400 小时具有显着的电镀/剥离稳定性。将锰阳极与芘-4,5,9,10-四酮 (PTO) 阴极配对的全电池进一步验证了该策略的功效，在 100 mA g⁻¹ 下提供 144 mAh g⁻¹ 的比容量，并稳定循环 400 个循环。

这项工作为可充电锰金属电池的 Mn²⁺ 溶剂化和界面化学提供了基本见解。

参考文献

Pengwei Jing, et al, Deciphering Mn2+ Solvation and Interfacial Chemistry for Rechargeable Nonaqueous Mn-Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202515941