【图1】a) 3DP CMs、碳布和Ti网的数码照片。3DP CMs在0.1mA cm^-2下的表面电流分布模拟。c)Mn²⁺在3DP CMs、碳布和Ti网表面上的吸附能量和电荷差密度模拟。d) 3DP CMs、碳布和Ti网上MnO₂电沉积的计时电位测定图。e) 3DP CMs、碳布和Ti网在MnO₂电镀液中的奈奎斯特图。f)在不同的电沉积时间:80和200秒，在3DP CMs、碳布和Ti网电沉积MnO₂的扫描电子显微镜(SEM)图像。

【图2】3DP MnO₂的XRD。3DP MnO₂的解卷积b) Mn 3s和c) O 1 s XPS谱。3DP MnO₂的俯视图和e–g)横截面SEM图像。

【图3】3DP MnO₂、碳布MnO₂和Ti网MnO₂电极在ZIBs中的电化学性能:a)扫描速率为0.1mV s^-1时的CV曲线；b)奈奎斯特图；c)基于放电质量容量和放电面积容量的倍率性能。d)具有不同MnO₂质量负载的ZIBs中的3DP MnO₂电极的放电质量容量和e)放电面积容量(插图反映了线性关系)。ZIBs中3DP MnO₂阴极与其他锰基阴极的电化学性能比较。

【图4】a)具有不同MnO₂质量负载的3DP MnO₂电极的奈奎斯特图。b)在放电过程中，当ZIBs中的MnO₂质量负荷为9.2mg cm^-2时，3DP MnO₂电极中的GITT曲线和相应的D值。3DP MnO₂电极在ZIBs: c) CV曲线中MnO₂质量负荷为9.2mg cm^-2时在不同扫描速率下的电化学动力学；d)四个峰值处的log i vs log v图；e)电容贡献的相应百分比。f)3DP MnO₂在0.1mA cm^-2下的表面电流分布模拟。

【图5】3DP MnO₂的储能机制和结构演变:a)不同充放电状态下的非原位XRD；b)在放电/充电过程中的原位拉曼光谱；c)原始状态、完全放电状态和完全充电状态下的外部SEM图像；d)完全放电状态下的EDS；原始状态、完全放电状态和完全充电状态下的非原位高分辨率e) Zn 2p和f) O 1s XPS光谱。

Yang, H., Wan, Y., Sun, K., Zhang, M., Wang, C., He, Z., Li, Q., Wang, N., Zhang, Y., Hu, H., Wu, M., Reconciling Mass Loading and Gravimetric Performance of MnO2 Cathodes by 3D-Printed Carbon Structures for Zinc-Ion Batteries. Adv. Funct. Mater. 2023, 2215076.

DOI: 10.1002/adfm.202215076

https://doi.org/10.1002/adfm.202215076