水钠锰矿是一种低成本，环保的水系电化学储能层状材料。然而，由于其在水系电解质中小的窗口和低氧化还原活性，其储存能力很差。
新罕布什尔大学Xiaowei Teng等人报道了用于钠离子水溶液电化学存储的富含钠的无序水钠锰矿（Na0.27MnO2），其容量和循环寿命大大提高（全电池中循环5000次后有83 mAh g-1）。中子总散射和原位X射线衍射测量表明，结构水和富含Na的无序结构都有助于改善当前正极材料的电化学性能。特别是在高电势充电过程期间，水合水和钠离子的共脱嵌导致层间距离的缩小，从而稳定了层状结构。该结果为无序结构和结构水如何改善层状电极中的钠离子存储提供了真正的认识，并为改善水性电池打开了方向。
Xiaoqiang Shan, Fenghua Guo, Daniel S. Charles, Zachary Lebens-Higgins, Sara Abdel Razek, Jinpeng Wu, Wenqian Xu, Wanli Yang, Katharine L. Page, Joerg C. Neuefeind, Mikhail Feygenson, Louis F. J. Piper, Xiaowei Teng, Structural water and disordered structure promote aqueous sodium-ion energy storage in sodium-birnessite, Nature Communications ,2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-12939-3
