碱性锌电池在一次性电池市场占据重要地位。然而，使用碱性电解液使得负极锌枝晶严重，循环寿命低。锌离子电池作为一种新兴的二次电池，具有成本低、环境友好、本质安全性和高能量密度等优点，同时，使用中性电解液有效缓解了锌枝晶问题，相对于碱性锌电池，循环寿命大幅提升，是未来大规模电能存储应用最有希望的竞争者。以二氧化锰为代表的锰基化合物具有资源丰富、成本低、环境友好、比容量和放电平台高等优点，将锌离子电池推向商业化应用的新台阶。由于在放电过程中，二氧化锰的电子因Janh-Teller 发生歧化反应，部分锰溶解于电解液中造成容量不可逆衰减进而导致循环稳定性下降；同时，在锌离子充电过程中，不均匀沉积所带来的锌枝晶使得循环性能降低。特别注意的是在小电流充放电时，容量衰减更加明显。因此，提高锌离子电池循环稳定性是目前锌离子电池产业化所面临的最大问题。本项目通过微结构调控及过渡金属掺杂等策略，减轻二氧化锰在放电过程中的Janh-Teller 畸变，使锌离子电池在 0.3A/g 的小电流密度下循环 500 次，容量保留率达到 80%以上，以实现低倍率超长循环寿命锌离子电池。