化學(xué)電源作為一種高效、便捷的能源存儲(chǔ)技術(shù)，近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。在各種化學(xué)電源中，水系鋅電池因其低成本、高比容量和高安全性等優(yōu)勢(shì)脫穎而出。錳基氧化物作為水系鋅電池的理想正極材料，具有理論比容量較高、生產(chǎn)成本較低、晶型豐富且綠色環(huán)保等特點(diǎn)。然而，錳基材料也存在導(dǎo)電性差、電解液離子擴(kuò)散速率低、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問(wèn)題，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)一步發(fā)展。

離子摻雜是一種常見(jiàn)的改性策略，已有研究表明離子摻雜能夠有效提升錳基材料的導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性。然而，關(guān)于離子摻雜具體的改性機(jī)理，目前仍缺乏系統(tǒng)的總結(jié)與分析?；诖?，本篇綜述聚焦于離子摻雜對(duì)于水系鋅電池錳基材料的改性機(jī)理，從“提高導(dǎo)電性、增強(qiáng)電解液離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)、改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抑制錳溶解以及抑制不可逆惰性相生成”五個(gè)方面，詳述離子摻雜對(duì)提高錳基材料電化學(xué)性能的原理與機(jī)制，以冀為推動(dòng)水系鋅電池錳基材料的進(jìn)一步發(fā)展提供理論指導(dǎo)。文章最后總結(jié)了當(dāng)前離子摻雜的研究進(jìn)展，并指出了該策略在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。比如，如何科學(xué)選擇摻雜離子、對(duì)摻雜離子長(zhǎng)循環(huán)過(guò)程中的失效機(jī)理研究尚不夠深入等；同時(shí)，本文強(qiáng)調(diào)指出未來(lái)的研究應(yīng)更加注重與DFT等理論計(jì)算的結(jié)合，并開(kāi)發(fā)利用更多先進(jìn)的原位表征技術(shù)，以?xún)?yōu)化離子摻雜方法、挖掘其改性機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)水系鋅電池錳基材料的高放電比容量、長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性、高負(fù)載量和可折疊性等商業(yè)化目標(biāo)提供重要支持。

該綜述論文以“Review of ion doping and intercalation strategies for advancing manganese-based oxide cathodes in aqueous zinc-ion batteries”為題發(fā)表于納米能源領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊? Nano Energy ?（IF=16.8,中科院一區(qū)）。溫州大學(xué)為第一通訊單位，我?；膶W(xué)院21級(jí)本科生葉浩潔為第一作者，我?；膶W(xué)院袁一斐、李彥帥、何坤教授為通訊作者，相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省杰出青年基金等項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110740