第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2025
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
三等奖
未转化
否
本项目致力于构建高性能、可持续的水系锌锰电池系统，以“生物质资源化利用-电解液界面调控-正极缺陷工程”三位一体技术体系为核心，通过多维度创新突破传统技术瓶颈。在正极材料领域，采用废弃柚皮制备氮掺杂碳载体负载γ- MnO2的生物质复合正极，结合细胞毒性实验验证其生物安全性，实现391.2 mAh/g的高比容量与553.12 Wh/kg的能量密度，有效抑制Jahn-Teller畸变问题。电解液方面，通过低浓度NMP添加剂构建有机-无机复合体系，显著减少副产物生成，使层状钾锰矿正极在2000次循环后仍保持95.96%的容量，库伦效率提升至99.9%。进一步开发的碳包覆氧空位δ-MnO2正极材料，借助碳包覆与氧缺陷协同作用，实现595.53 Wh/kg的超高比能量及4000次循环后90.88%的容量保持率，并发现其特异性抗肿瘤功能，拓展了医疗应用场景。项目创新性地构建“柚皮废弃物→高附加值电极”闭环技术链，推动生物质资源高效利用，同步响应国家“双碳”战略与精准医疗产业发展需求。不仅解决了传统锌锰电池寿命短、能量密度低等痛点，为绿色能源与医疗科技的交叉融合提供技术范式。
无
暂未公开
暂未公开
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