鋅錳干電池廣泛應(yīng)用于低能耗設(shè)備中,但鋅錳干電池不可充電、壽命很短,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生大量的電子垃圾。廢棄的鋅錳干電池被焚燒或填埋處理后,會(huì)導(dǎo)致地下水、土壤和大氣的污染。因此,回收廢舊鋅錳干電池不僅減少了危險(xiǎn)廢棄物的產(chǎn)生,保護(hù)環(huán)境,而且還實(shí)現(xiàn)了資源的二次利用。本文對(duì)廢舊鋅錳干電池采用濕法回收技術(shù)進(jìn)行處理,回收制備了高純度MnCO3。鋰離子電池因其具有高能量密度、優(yōu)異的循環(huán)性能和較長(zhǎng)的使用壽命而受到極大關(guān)注,并且廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等。本文在回收廢舊鋅錳干電池制備高純度MnCO3的基礎(chǔ)上,將MnCO3作為制備鋰離子電池負(fù)極材料的原材料,使用水熱合成法制備了MnO2-MoO3和MnO2-Ni O負(fù)極材料,并對(duì)復(fù)合材料的化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能進(jìn)行詳細(xì)研究。合成的MnO2-MoO3和MnO2-NiO復(fù)合材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能、倍率性能和高比容量。MnO2-MoO3復(fù)合材料在100 mA·g-1的電流密度下的初始放電比容量為2333.1 mAh·g^-1,循環(huán)50次后,放電比容量仍高達(dá)908.8 mAh·g^-1,即使在500 mA·g

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 電池的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 鋅錳干電池介紹
        1.2.1 鋅錳干電池的基本結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鋅錳干電池的工作原理
    1.3 回收鋅錳干電池的現(xiàn)狀及意義
    1.4 回收鋅錳干電池的方法
        1.4.1 干法回收
        1.4.2 濕法回收
        1.4.3 干濕結(jié)合回收
    1.5 鋰離子電池介紹
        1.5.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
        1.5.2 鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)
        1.5.3 鋰離子電池的工作原理
    1.6 鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展
    1.7 鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展
        1.7.1 碳負(fù)極材料
        1.7.2 硅基負(fù)極材料
        1.7.3 鍺基負(fù)極材料
        1.7.4 錫基負(fù)極材料
        1.7.5 過渡金屬氧化物負(fù)極
    1.8 MnO₂-MoO₃和MnO₂-NiO復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
        1.8.1 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
        1.8.2 MnO₂-NiO復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
    1.9 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)與研究?jī)?nèi)容
        1.9.1 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
        1.9.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.2 鋅錳干電池的預(yù)處理
    2.3 回收鋅錳干電池制備MnCO3

    2.4 水熱法制備鋰離子電池負(fù)極材料
        2.4.1 制備MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料
        2.4.2 制備MnO₂-NiO復(fù)合材料
    2.5 材料表征
        2.5.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.5.2 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.5.3 掃描電鏡分析(SEM)
    2.6 半電池組裝與電化學(xué)測(cè)試
        2.6.1 半電池的組裝
        2.6.2 電化學(xué)測(cè)試
第3章 廢舊鋅錳電池處理結(jié)果及分析
    3.1 人工拆分鋅錳干電池所得物質(zhì)組成
    3.2 MnCO₃的最佳回收條件探究
    3.3 回收產(chǎn)物MnCO₃的XRD分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的性能研究
    4.1 材料表征
        4.1.1 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的XRD分析
        4.1.2 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的XPS分析
        4.1.3 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的SEM分析
    4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.2.1 合成材料的充放電測(cè)試
        4.2.2 合成材料的倍率性能測(cè)試
        4.2.3 MnO₂-MoO₃ 復(fù)合材料的CV測(cè)試
        4.2.4 合成材料的EIS測(cè)試及電導(dǎo)率測(cè)試
    4.3 MnO₂-MoO₃ 電極在嵌鋰/脫鋰過程發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 MnO₂-NiO復(fù)合材料的性能研究
    5.1 材料表征
        5.1.1 MnO₂-NiO復(fù)合材料的XRD分析
        5.1.2 MnO₂-NiO復(fù)合材料的XPS分析
        5.1.3 MnO₂-NiO復(fù)合材料的SEM分析
    5.2 電化學(xué)性能測(cè)試
        5.2.1 合成材料的充放電測(cè)試
        5.2.2 合成材料的倍率性能測(cè)試
        5.2.3 MnO₂-NiO復(fù)合材料的CV測(cè)試
        5.2.4 合成材料的EIS測(cè)試及電導(dǎo)率測(cè)試
    5.3 MnO₂-NiO電極在嵌鋰/脫鋰過程發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    6.2 展望與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3902514

suoshi