鋅錳電池是一類以二氧化錳為正極,金屬鋅為負(fù)極的電池。電化學(xué)反應(yīng)中鋅可以失去兩個電子,與只能失去一個電子的鋰相比有較高的功率密度和能量密度。二氧化錳具有多個可變價態(tài),離子儲存性能強(qiáng),比容量較高,資源儲量豐富,價格低廉,環(huán)境友好的優(yōu)勢。水系鋅離子二氧化錳二次電池作為一種新型的化學(xué)電源,具有較高的能量密度和功率密度,可大功率充放電,具有電極材料制備方便、價格低廉、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。但是,二氧化錳導(dǎo)電性差、循環(huán)可逆性差,鋅電極腐蝕、析氫等問題,導(dǎo)致鋅錳電池出現(xiàn)循環(huán)壽命短、放電深度低等問題,導(dǎo)致鋅錳電池應(yīng)用一直受限。為了探究水系鋅錳二次電池的放電機(jī)理和最優(yōu)組裝工藝,首先采用簡單高效、節(jié)能環(huán)保的溶液共沉淀法在室溫條件下制備α-MnO₂晶體,以其作為正極材料,鋅粉制備的鋅電極作為負(fù)極,組裝為紐扣電池。以電解液的離子種類和濃度、活性物質(zhì)的質(zhì)量與電解液的體積比、極片的制備方法作為變量,展開一系列實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)水系鋅錳二次電池符合質(zhì)子-電子放電機(jī)理,并且放電過程分為兩個階段:(1)H⁺濃度隨著Mn²⁺濃度增加而增大,H⁺...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1不同晶型的二氧化錳結(jié)構(gòu)

狀或者隧道結(jié)構(gòu)[58]，一維二氧化錳八面體鏈通過共用頂點(diǎn)組成，二維的片狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)[59]、三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[60]。鏈狀或隧道結(jié)構(gòu)中包括α、β、γ、ε型等，α-MnO2為雙鏈結(jié)構(gòu)，即2x2隧道結(jié)構(gòu)；β-MnO2為單鏈結(jié)構(gòu)，即1x1隧道結(jié)構(gòu)；γ-MnO2為單鏈與雙鏈互生....

圖1.2鋅與其他金屬作空氣電池的比能量和在水中的穩(wěn)定性[88]

其熔點(diǎn)較低(419.5℃)、沸點(diǎn)(907℃)。較小，電化當(dāng)量較小，交換電流密度較大，在大的極材料有以下四方面優(yōu)點(diǎn)：成本低廉，鋅是除鐵鋁銅之外的第四常見金屬，源豐富，探明的儲量占世界總儲量的四分之一。性低，與鉛相比鋅的毒性較小，對環(huán)境的污染小84�！m。鋅離子半徑為0.074n....

圖1.4鋅離子電池電化學(xué)機(jī)理圖

O2電極上物質(zhì)不可逆的減少，因此不可深度放電。子電池的多價態(tài)儲能理論電池存在大電流放電時，電壓下降快，放電深度低，極大的限制了鋅錳電池的發(fā)展。為了改善鋅錳電鋅錳電池。新型鋅錳電池以二氧化錳為正極，金屬鹽或者鋅鹽和錳鹽的水溶液為電解液。這種可重復(fù)具有放電電壓高，大電流條件下放電深度....

圖2.1薄膜法制備二氧化錳電極流程圖

圖2.1薄膜法制備二氧化錳電極流程圖圖2.2涂膏法制備二氧化錳電極流程圖2.3.2電池的理論比容量計(jì)算

本文編號：3959252