通过Ce/Cu共掺杂增强水系锌离子电池正极性能：利用PEO辅助自组装技术提升电池性能

《ACS Applied Energy Materials》：Enhancing Aqueous Zinc-Ion Battery Cathodes with Ce/Cu Codoping: PEO-Assisted Self-Assembly for Improved Performance

锌离子电池阴极材料通过等离子电解氧化辅助水热插层法合成，采用Ce和Cu掺杂MnO?实现氧空位形成和晶格膨胀，提升比容量至98.44 mAh g?1，循环2000次后容量保持率40 mAh g?1，有效增强电荷转移和循环性能。

　　

锌离子电池（ZIBs）因其丰富的资源、低成本和高能量密度而成为一种有前景的电池技术。然而，ZIBs的性能仍需改进，以满足储能系统的实际需求。本研究提出了一种利用等离子体电解氧化（PEO）辅助的水热插层方法来制备水性锌离子电池正极材料。首先，将钛箔用PEO处理，形成多孔氧化层，从而增加表面积并提供活性位点。随后，通过水热反应沉积MnO₂，并掺入Ce和Cu离子以提升其电化学性能。扫描电子显微镜（SEM）、能量 dispersive spectroscopy（EDS）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析表明，Ce和Cu的掺杂扩大了MnO₂晶格的层间距，增加了比表面积，并引入了氧空位。优化后的PEO-MCC正极在初次放电时具有98.44 mAh g^–1的容量，在2000次循环后仍保持40 mAh g^–1的容量，同时改善了电荷传输效率和循环稳定性。研究表明，PEO辅助的水热合成方法是开发高性能ZIBs正极的有效策略，为下一代储能系统的设计与合成提供了有益的见解。