自旋电化学储能：利用量子自旋交换作用拓宽O p带，提升水系锌离子电池性能

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【研究背景】 水系锌离子电池（ZIB）在大规模储能领域的潜力已被广泛认可，但过渡金属氧化物（TMO）阴极的反应动力学和结构稳定性仍面临挑战。这主要源于TMO材料的固有特性，以及对质子反应动力学的理解不足。优化电子结构并精准调控H + 嵌入，提升电化学反应动力学，是本领域亟待解决的难题。 【工作介绍】 近日，北京化工大学严乙铭教授、杨志宇副教授课题组以锰氧化物为研究模型，揭示了量子自旋交换相互作用（QSEI）、电子能带结构与电化学反应活性之间的内在关联。研究表明，增强的QSEI会引起氧p带的展宽和带隙的缩小，从而促进H + 离子的更快脱附，并改善电子传输性能。所制备的Ru-MnO 2 电极材料展现出优异的电化学性能，可应用于ZIBs的正极材料。该研究从电子自旋的角度深入探讨了TMOs材料的电子结构与电化学性能的关系，为设 ………………………………