Selenida mangan akan mempunyai ciri-ciri yang menjanjikan sebagai bahan anoda untuk bateri ion litium, jika saja tidak membengkak hampir 160% semasa kitaran pengisian-pengosongan, memecah elektrod.
Kini para penyelidik dari Universiti Maritim dan Laut Korea telah menemukan cara untuk memasukkan MnSe dalam matriks nanosheet karbon 3D di mana pengembangannya dapat dijinakkan.
"Kami memfokuskan diri pada mangan selenide, sebatian logam peralihan yang berpatutan yang terkenal dengan kekonduksian dan kebolehgunaan elektrik yang tinggi dalam membangunkan semikonduktor dan superkapasitor, sebagai calon yang mungkin untuk anoda bateri Li-ion yang maju," kata jurutera Jun Kang.
Mereka menggunakan sol-gel dan jalur selenasi, yang digambarkan oleh pasukan sebagai "fasile" - ahli kimia bercakap untuk 'seperti jatuh dari log'.
Bahan anod yang dihasilkan mempunyai nanopartikel seragam MnSe yang berlabuh dalam matriks nanosheet karbon (CNM) dan telah diberi nama 'MnSe ⊂ 3DCNM'.
Selain menjinakkan pembengkakan, strukturnya mempunyai luas permukaan yang tinggi dan kelebihan lain "membawa kepada reaksi litasi penuh - reaksi delithasiasi, kinetika elektrokimia yang sangat baik dan pengembangan volume penyangga nanopartikel MnSe", menurut makalah yang menerangkan karya tersebut (lihat di bawah) .
Varian tertentu - MnSe ⊂ 3DCNM-1.92 - sebagai elektrod tunggal, mempunyai kapasiti boleh balik 665.5mAh / g yang stabil selepas 200 kitaran dan kecekapan coulombic yang berterusan hampir 100%.
Digabungkan dengan LiMn2O4 katod dalam bateri penuh, "pasukan memerhatikan bahawa MnSe ⊂ 3DCNM-1.92 terus menunjukkan sifat elektrokimia yang unggul, termasuk ion lithium dan kinetika pengangkutan elektron yang unggul", menurut universiti.
"Dengan menggunakan perancah pengisi yang kondusif, kami telah mengembangkan anoda yang meningkatkan prestasi bateri dan pada masa yang sama memungkinkan penyimpanan tenaga yang dapat dipulihkan," kata Kang. "Strategi ini dapat berfungsi sebagai panduan untuk selenida logam transisi lain dengan luas permukaan tinggi dan struktur nano yang stabil, dengan aplikasi dalam sistem penyimpanan, elektrokatalisis, dan semikonduktor."
Universiti Maritim dan Laut Korea bekerjasama dengan Universiti Nasional Pusan.
Karya ini dijelaskan dalam 'Fasilitasi sintesis mangan selenide berlabuh dalam matriks nanosheet karbon tiga dimensi dengan sifat penyimpanan litium yang ditingkatkan', yang diterbitkan dalam Jurnal Kejuruteraan Kimia.