#小刘的科研小目标#
21/100
Adv. Mater. 2018, 30, 1801152
DOI: 10.1002/adma.201801152
本文主要介绍了一种Al-CO2电池。总的来说表现出了不错的电化学性能，但美中不足的是，对于长时间的循环稳定性表现不佳，由于放电产物的包覆未能完全的被分解，从而影响了后续的放电性能（不过这里作者并没有对阴极进行进一步的表征来确定为被分解的放电产物的组成[doge]个人觉得，进一步分析可能会对反应机理或者对提高循环稳定性有着更积极的影响）。
目前介绍的金属-CO2电池种类已经有Li、Na、Al、K、Zn五种了～[太开心]
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Adv. Mater. 2018, 30, 1801152
DOI: 10.1002/adma.201801152
本文主要介绍了一种Al-CO2电池。总的来说表现出了不错的电化学性能，但美中不足的是，对于长时间的循环稳定性表现不佳，由于放电产物的包覆未能完全的被分解，从而影响了后续的放电性能（不过这里作者并没有对阴极进行进一步的表征来确定为被分解的放电产物的组成[doge]个人觉得，进一步分析可能会对反应机理或者对提高循环稳定性有着更积极的影响）。
目前介绍的金属-CO2电池种类已经有Li、Na、Al、K、Zn五种了～[太开心]
【温大学者联合破解锌-锰水系二次电池迷局：原子级储能机制解析】
可充电的水系锌-二氧化锰（Zn-MnO2）电池是经典的电池技术，十分符合可持续发展的要求，其具有安全性好、成本低和环境兼容性好的优势，在可持续电网级储能系统等大规模储能领域有较大的应用前景。
在众多的二氧化锰多晶型中，α-二氧化锰（α- MnO2）是 Zn-MnO2 电池最常用的正极材料，其晶体结构主要是相互连接的[MnO6]八面体按照一定的规律排列，形成明显的一维孔道结构，空间尺寸在亚纳米级别，因此，各种离子可以作为载流子在该结构中可逆地嵌入和脱出。
然而，在与锌负极、弱酸性电解液中组合时，其电荷存储的工作机理及循环失效机制仍不明确；不确定的电荷储存机制是这项能源技术发挥其潜力的巨大阻碍。
为了解 α- MnO2 的电荷储存机制，研究者们做了大量相关工作。目前，不同的工作已经提出了不同的机制，包括：（1）Zn2+ 插入，同时保持原有的隧道结构；（2）Zn2+ 插入后形成新的相，如尖晶石 ZnMn2O4和层状 ZnxMnO2；（3）H+插入形成新相（MnOOH）；以及（4）H+/Zn2+ 共同插入，将隧道主体转换成 MnOOH 或 ZnMn2O4。
可见，领域内目前关于水系二次锌-二氧化锰电池的科学问题主要是围绕 Zn2+ 与 Zn2+ 插入的关键竞争机制与 MnO2 晶格在充放电时的结构演变机理；而要回答以亚纳米级隧道框架来输运存储电荷的储能机制及结构演化机制的关键问题上，传统的体相表征手段有其局限之处，急需要从微观的微纳甚至原子尺度上去理解 α- MnO2 作为水系锌-二氧化锰电池正极的工作及失效机制。
温州大学袁一斐、#美国阿贡国家实验室# 陆俊、#牛津大学# Saiful Islam、伊利诺伊大学 Reza Yassar 等研究人员合作，在 Nature Sustainability 发表水系二次锌-二氧化锰电池基础研究的最新成果，题为《解析可持续水系锌-二氧化锰电池的插层化学反应》（Understanding intercalation chemistry for sustainable aqueous zinc–manganese dioxide batteries）[1]。
与先前的研究不同，这项研究注重从微纳甚至原子尺度上去理解 α-MnO2 作为水系锌-二氧化锰电池正极的工作及失效机制。研究人员利用先进的球差校正电子显微镜、电化学分析和理论计算，研究了 α-MnO2 正极晶体材料内的载流子插层化学。研究表明，在 α-MnO2 正极晶体的放电过程中，Zn2+ 插入反应是极不可能的；相反，电荷储存过程是由质子插入形成同一物相 α-HxMnO2 这一固溶反应主导的。
该研究进一步揭示了质子嵌入 α-MnO2 主体材料遵循的有序占位特征以及由此引起的 α-MnO2 隧道晶格各向异性缩胀的机制，并进一步讨论了上述电荷存储动力学特性对电极循环结构失效和容量衰减的影响，为设计性能更好的水系锌电池提供了一些可行的策略。
戳链接查看详情：https://t.cn/A6SbWVuI
可充电的水系锌-二氧化锰（Zn-MnO2）电池是经典的电池技术，十分符合可持续发展的要求，其具有安全性好、成本低和环境兼容性好的优势，在可持续电网级储能系统等大规模储能领域有较大的应用前景。
在众多的二氧化锰多晶型中，α-二氧化锰（α- MnO2）是 Zn-MnO2 电池最常用的正极材料，其晶体结构主要是相互连接的[MnO6]八面体按照一定的规律排列，形成明显的一维孔道结构，空间尺寸在亚纳米级别，因此，各种离子可以作为载流子在该结构中可逆地嵌入和脱出。
然而，在与锌负极、弱酸性电解液中组合时，其电荷存储的工作机理及循环失效机制仍不明确；不确定的电荷储存机制是这项能源技术发挥其潜力的巨大阻碍。
为了解 α- MnO2 的电荷储存机制，研究者们做了大量相关工作。目前，不同的工作已经提出了不同的机制，包括：（1）Zn2+ 插入，同时保持原有的隧道结构；（2）Zn2+ 插入后形成新的相，如尖晶石 ZnMn2O4和层状 ZnxMnO2；（3）H+插入形成新相（MnOOH）；以及（4）H+/Zn2+ 共同插入，将隧道主体转换成 MnOOH 或 ZnMn2O4。
可见，领域内目前关于水系二次锌-二氧化锰电池的科学问题主要是围绕 Zn2+ 与 Zn2+ 插入的关键竞争机制与 MnO2 晶格在充放电时的结构演变机理；而要回答以亚纳米级隧道框架来输运存储电荷的储能机制及结构演化机制的关键问题上，传统的体相表征手段有其局限之处，急需要从微观的微纳甚至原子尺度上去理解 α- MnO2 作为水系锌-二氧化锰电池正极的工作及失效机制。
温州大学袁一斐、#美国阿贡国家实验室# 陆俊、#牛津大学# Saiful Islam、伊利诺伊大学 Reza Yassar 等研究人员合作，在 Nature Sustainability 发表水系二次锌-二氧化锰电池基础研究的最新成果，题为《解析可持续水系锌-二氧化锰电池的插层化学反应》（Understanding intercalation chemistry for sustainable aqueous zinc–manganese dioxide batteries）[1]。
与先前的研究不同，这项研究注重从微纳甚至原子尺度上去理解 α-MnO2 作为水系锌-二氧化锰电池正极的工作及失效机制。研究人员利用先进的球差校正电子显微镜、电化学分析和理论计算，研究了 α-MnO2 正极晶体材料内的载流子插层化学。研究表明，在 α-MnO2 正极晶体的放电过程中，Zn2+ 插入反应是极不可能的；相反，电荷储存过程是由质子插入形成同一物相 α-HxMnO2 这一固溶反应主导的。
该研究进一步揭示了质子嵌入 α-MnO2 主体材料遵循的有序占位特征以及由此引起的 α-MnO2 隧道晶格各向异性缩胀的机制，并进一步讨论了上述电荷存储动力学特性对电极循环结构失效和容量衰减的影响，为设计性能更好的水系锌电池提供了一些可行的策略。
戳链接查看详情：https://t.cn/A6SbWVuI
每个人都需要锌，但出人意料的是，许多人对这种重要的营养品摄取不足。
Zn
锌的缺乏属于II型营养素缺乏，目前没有特定的临床症状和生化特征改变。缺乏时首先是减少内源性损失和可能的代偿性适应，如降低生长发育或免疫功能等代偿对锌的需求。表现为生长缓慢而组织锌浓度无明显减少，当体内稳定机制的调节仍不能满足需求时，锌缺乏的临床症状出现。常见缺锌症状有：味觉障碍，偏食，厌食或异食；生长发育不良，矮小，瘦弱；腹泻；皮肤干燥，皮疹，伤口愈合不良，反复性口腔溃疡；免疫力减退，反复感染；性发育或功能障碍，男性不育；认知能力差，精神萎靡等。
从细胞的成长到性成熟和免疫，锌都具有关键的作用。
Zn
锌的缺乏属于II型营养素缺乏，目前没有特定的临床症状和生化特征改变。缺乏时首先是减少内源性损失和可能的代偿性适应，如降低生长发育或免疫功能等代偿对锌的需求。表现为生长缓慢而组织锌浓度无明显减少，当体内稳定机制的调节仍不能满足需求时，锌缺乏的临床症状出现。常见缺锌症状有：味觉障碍，偏食，厌食或异食；生长发育不良，矮小，瘦弱；腹泻；皮肤干燥，皮疹，伤口愈合不良，反复性口腔溃疡；免疫力减退，反复感染；性发育或功能障碍，男性不育；认知能力差，精神萎靡等。
从细胞的成长到性成熟和免疫，锌都具有关键的作用。
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