錳基復合物的制備、結(jié)構(gòu)表征及電化學性能的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,隨身攜帶的電子器件越來越多,人們對電池提供能量的要求也越來越高。發(fā)展高效、長壽命電極材料是發(fā)展高性能鋰離子電池的關(guān)鍵。MnO2由于具有理論容量大、放電平臺高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、價格低廉等特點,成為制備高性能鋰離子電池最具潛力的材料。本文針對MnO2充放電循環(huán)性能低,易體積膨脹等缺點,制備出三種結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定、導電性能較之MnO2有明顯提高、電池的倍率性能也好的電極材料。
　　1.本論文采用不同種類碳材料直接還原高錳酸鉀的方法

2、,制備了MnO2/C復合材料。通過表征對比發(fā)現(xiàn),不同的維數(shù)的碳材料可以控制制備出不同的晶型的MnO2并且通過優(yōu)化條件后,可以制備出花狀和納米線狀的MnO2。通過改變碳納米管的量,可以實現(xiàn)對MnO2的形貌從小顆粒到花狀最后到納米棒狀的調(diào)控。
　　2.氮化物作為一種有潛力的儲鋰負極材料,因其制備條件苛刻,限制了其在商業(yè)和科研中的應用。我們通過模板法,在氨氣氛圍下制備出碳復合的Mn3N2,采用恒電流充放電循環(huán)研究了Mn3N2作為鋰電池負

3、極材料的電化學儲鋰性能。結(jié)果表明,在恒電流為100 mA/g時,Mn3N2儲鋰的可逆容量為768 mAh/g;首圈庫倫效率為70.22％,在100 mA/g放電倍率下,20次循環(huán)后,容量為498 mAh/g。相比非模板法制備的Mn3N2,容量保有率提高22%,結(jié)合電鏡與XRD數(shù)據(jù),這種碳模板法制備的Mn3N2晶粒小且大小均勻,可逆容量高且容量保有率高,有望發(fā)展成為新型高性能鋰離子電池負極材料。
　　3.先制備出MnCO3微米級的方