钾离子调控下的MnO2涂层在Pb–Ag阳极上的电沉积技术，实现了高效且清洁的锌电积：薄膜形成机制与长期性能研究

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Potassium Ion-Tuned Electrodeposition of MnO2 Coating on Pb–Ag Anode Enabling Efficient and Clean Zinc Electrowinning: Film Formation Mechanism and Long-Term Performance

针对锌电镀中Pb–Ag阳极的腐蚀和氧析出反应（OER）动力学缓慢问题，本研究提出通过K+插层调控的低温MnO?预处理方法，利用锌电镀废液成功制备均匀致密的MnO?涂层，有效提升阳极性能。

　　

在锌电积行业中，铅-银（Pb–Ag）阳极面临着严重的电化学腐蚀问题以及缓慢的氧 evolution 反应（OER）动力学问题。预先涂覆一层保护性的 MnO₂ 层是提高其性能的有效方法。然而，传统的 MnO₂ 预涂层工艺需要较高的温度（≥80 °C），并且存在覆盖不均匀、结构疏松和活性位点不足等缺点。本研究提出了一种新型的低温 MnO₂ 涂层方法，该方法通过 K⁺ 插层来调控涂层形成过程，从而能够利用锌电积废液制备出高性能的 MnO₂ 涂层。实验结果表明，适量的 K⁺ 可以调节 Mn²⁺ 的氧化还原行为及电化学结晶过程，使得 Pb–Ag 阳极表面形成均匀的 MnO₂ 薄膜。K⁺ 插入 MnO₂ 晶格后会产生大量表面空位，从而显著提升 OER 反应性能。这项工作为 Pb–Ag 阳极的低温 MnO₂ 涂层提供了可行的技术方案，不仅有助于实现高效、清洁的锌电积过程，还为通过添加型插层调控设计高效能的 MnO₂ 基阳极材料开辟了新的研究方向。