二氧化錳（Mn O2）因其擁有高的電化學(xué)活性、極高的理論比容量,以及價(jià)格低廉和環(huán)境友好性等特點(diǎn),在一次電池、超級(jí)電容器、金屬-空氣電池等儲(chǔ)能器件中有著廣泛的應(yīng)用。然而,Mn O2自身低的電導(dǎo)率限制了在應(yīng)用條件下的實(shí)際比電容。納米級(jí)的Mn O2與高電導(dǎo)率的碳材料復(fù)合則可提高M(jìn)n O2作為電化學(xué)活性物質(zhì)的有效電極反應(yīng)的比表面積以及電導(dǎo)率,從而獲得電化學(xué)性能優(yōu)異的電極材料。本論文展開了納米Mn O2與碳材料形成三元復(fù)合結(jié)構(gòu)的電極材料的制備及其電化學(xué)性能研究,以及基于碳納米管（CNT）薄膜的無(wú)粘結(jié)劑的柔性薄膜堿性鋅錳電池的制備及其電化學(xué)性能研究的工作。主要研究結(jié)果如下:通過(guò)水熱法制備了直徑為250 nm的碳球,利用碳與高錳酸鉀（KMn O4）進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),在其表面均勻包裹納米Mn O2,最終得到Mn O2包裹量為95%的碳球-Mn O2核殼結(jié)構(gòu)。對(duì)碳球-Mn O2進(jìn)行聚二烯基丙二甲基氯化銨（PDDA）修飾,采用靜電吸附的方式,均勻吸附一層羧基化碳納米管（CNT）。其中20 wt%CNT的吸附量的碳球-Mn O2-CNT（PDDA）復(fù)合材料相比于碳球-Mn O2以及將碳球-Mn O2分散在水溶... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

錳基氧化物在電化學(xué)能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化器件中的應(yīng)用Fig.1.1ApplicationsoftheMn-basedoxidesforelectrochemicalenergystorageandconversion

1. 緒論構(gòu)。大的隧道有利于離子的擴(kuò)散，所以納米結(jié)構(gòu) γ-MnO2和 α-MnO2擁MnO2更高的比電容。然而，基于溶液法制備的 α-MnO2其隧道中一般含原材料的陽(yáng)離子雜質(zhì)和小分子，比如：NH4+，K+，H2O。這些雜質(zhì)離子使 α-MnO2結(jié)構(gòu)框架趨于穩(wěn)定，但是阻礙了離子的擴(kuò)散和嵌入，最終能低于 γ-MnO2。納米結(jié)構(gòu)的 γ-MnO2相較于塊體 γ-MnO2表現(xiàn)出更加優(yōu)，放電電容量可高達(dá) 267 mAh·g-1，塊體結(jié)構(gòu)的容量則低于 150 mAh·g-知，納米結(jié)構(gòu) MnO2擁有大的比表面積，有效改善了活性材料與電解液積，使內(nèi)部電阻降低，質(zhì)子擴(kuò)散加快，從而提高了電極材料利用率。

圖 2.1 Zeta 電位測(cè)試原理圖Fig. 2.1 Zeta potential test schematic diagram試以排成一列的針距為 s（通常情況 s= 1 mm面上，其中最外部二根（圖 2.2 中 1、4 兩流 I 通過(guò)樣品，探針 2、3 之間產(chǎn)生電壓降


本文編號(hào)：3145427