樊小勇，毋 妍，孙瑞波，苟 蕾，李东林

（长安大学材料科学与工程学院,西安 710061）

传统化石类能源储量不足及其过度使用造成严重的环境污染问题，促使新能源如太阳能、风能、地热能和生物质能等的高速发展［1～3］.然而，这些新能源具有间歇性和不可控等缺点，亟需高效、低成本和高安全性的储能器件.锂离子电池具有能量/功率密度高、循环寿命长等优点，已几乎完全占据便携式电子产品市场［4，5］.然而，地壳中锂储量低、成本高及安全性差等问题严重限制了锂离子电池在规模化储能中的应用［6］.由于采用不可燃的水溶液做电解液，储量丰富、价格便宜、低氧化还原电位（-0.763 Vvs.SHE）和较高理论比容量（819 mA·h/g）的金属锌做负极，水体系锌离子电池在规模化储能领域显示出巨大的优势［7～9］.目前，锌离子电池正极材料主要采用锰基氧化物如MnO2［10～13］，Mn2O3［14，15］和Mn3O4［16，17］，其具有资源丰富、价格低廉及工作电压（＞1.2 V）和输出容量（＞200 mA·h/g）较高等特点.然而，其低电子/离子电导率及电化学循环过程中不可逆相变、锰的溶解和电极/电解质界面不稳定导致其在小电流密度、深度放电条件下的循环性能差；低反应动力学及倍率性能差［18～20］.

为解决这些问题，将锰基氧化物与碳纳米管（CNT）和还原石墨烯（rGO）复合，提高其电子/离子传输能力和循环过程中的结构稳定性，获得较高的容量和优异循环稳定性［21～23］.Ma等［23］以CNT纤维负载MnO2为正极，Zn线为负极，制备了柔性可充电锌离子微电池，采用水溶液电解质和凝胶聚合物电解质分别显示322 和290 mA·h/g 的比容量.Mao 等［24］合成了MnO2/rGO/PANI（聚苯胺）复合气凝胶，不仅具有高电导率，且有效抑制锰的溶解；……