Melakukan Investigasi yang Teliti: Mengungkap Reaksi Elektrokimia dalam Baterai Zn-Mn Berbasis Air

Abstrak
Abstrak: Baterai Zn||MnO2 berair yang dapat diisi ulang telah dieksplorasi secara ekstensif, tetapi mekanisme reaksi elektrokimia, terutama dalam hal pelarutan/pengendapan Mn2+/MnO2 dan kimia interkalasi Zn2+/H+, masih belum sepenuhnya dipahami. Di sini, sistem baterai berbasis Zn||MnO2 dibangun dan variasi komposisi baterai diatur secara cermat oleh pemisahan variabel. Kemungkinan kimia interkalasi Zn2+/H+ dikesampingkan dan dominasi mekanisme pelarutan/pengendapan ditunjukkan dengan kuat. Studi ini menegaskan bahwa kimia platform pelepasan ganda yang kontroversial adalah reaksi pelarutan, yang ditentukan oleh konsentrasi proton yang berbeda dan hidrolisis ion seng. Dataran Tinggi Pelepasan I adalah pelarutan MnO2 yang didominasi oleh kelebihan H+ dalam elektrolit, sedangkan Dataran Tinggi Pelepasan II adalah dataran tinggi pelepasan halus yang dihasilkan dari hidrolisis Zn2+ yang melepaskan proton ketika konsentrasi proton menurun ke titik pembentukan Zn(OH)2. Karya ini memberikan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme pelarutan/pengendapan Zn||MnO2 dan membuka jalan bagi penerapan praktis baterai berbasis mangan. Karya ini juga menyediakan metode komprehensif untuk mempelajari mekanisme reaksi elektrokimia.