从电解质中吸附和嵌入离子到电极材料的中间层是电化学储能的关键过程，一般有两种机制：1）吸附产生静电相互作用，导致非法拉第双电层（EDL）；2）特定吸附生成化学键，导致法拉第赝电容。一般认为，这两种机制是相互排斥的。循环伏安法和恒电流循环实验表明水钠锰矿（一种水合层状锰氧化物 δ-MnO2； AxMnO2·yH2O，其中A为碱离子，~0.1<x<0.7和0.3<y<2）中形成EDL，而结构、键合和锰氧化状态变化的测量表明存在伪电容行为。 为了解决水钠锰矿中EDL和赝电容之间的区别，北卡罗来纳州立大学、宾夕法尼亚州立大学、橡树岭国家实验室和加州大学河滨分校的研究人员，最近在Nature Materials发表的论文中，使用多模式实验与计算模拟结合，研究了层间约束和水合作用的影响。 研究表明，水钠锰矿的电容行为起源于阳离子插入水合夹层。结合XRD、EQCM、AFM膨胀计，以及DFT和ReaxFF巨正则蒙特卡罗（GCMC）模拟研究表明，结构和质量的大部分变化归因于阳离子的插入/脱插。ReaxFF GCMC模拟表明，最可能的中间物是H2O和K+，而不是H3O+或SO42-，并且层间的局部不均匀性导致了水钠锰矿层的灵活性。不过，考虑到由于限制作用导致溶剂化壳层较小，层间K+和表面氧之间的距离仍然很大（~3Å）。因此，限制下的电容电荷存储不是纯EDL或伪电容，而是基于插层离子与主体材料之间的相互作用距离的连续介质。 本文中基于ReaxFF的GCMC模拟是在AMS2019.3中使用ReaxFF模块完成的。 参考文献： Boyd, S., Ganeshan, K., Tsai, WY. et al. Effects of interlayer confinement and hydration on capacitive charge storage in birnessite. Nat. Mater. (2021).