水系鋅離子電池正極材料Mn 2 O 3 的合成與改性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 22:03
金屬有機(jī)骨架材料(Metal-organic-frameworks,MOFs)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我們以均苯三酸錳(MnBTC)為前驅(qū)體,成功制備出Mn2O3材料,并通過(guò)在前驅(qū)體中加入鋁鹽和銦鹽以及包覆銦鹽煅燒改性,合成了Mn2O3/Al2O3,Mn2O3/In2O3,Mn2O3@In2O3復(fù)合材料用于水系鋅離子電池正極材料。采用X射線衍射(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和形貌分析,利用電池的充放電測(cè)試對(duì)材料的電化學(xué)性能進(jìn)行研究。得出以下結(jié)論:1.采用溶劑熱法制備了出均苯三酸錳材料,通過(guò)煅燒合成Mn2O3,探究了不同煅燒溫度下材料的晶體生長(zhǎng),形貌及其電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明,以均苯三酸錳為前驅(qū)體,煅燒溫度...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同晶型的MnO2結(jié)構(gòu)示意圖:(a)β-MnO2(軟錳礦),(b)R-MnO2(斜方錳礦),(c)γ-MnO2(六方錳礦),(d)α-MnO2(錳鋇礦),(e)鋇硬錳礦結(jié)構(gòu)的MnO2,(f)鋇鎂錳礦結(jié)構(gòu)的MnO2,(g)δ-MnO2(水鈉錳礦),(h)λ-MnO2(尖晶石結(jié)構(gòu)類型)
長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文生了 Zn2+插入,如圖 1.2 所示。在放電的初期,發(fā)生部分 γ-MnO2向尖O4的轉(zhuǎn)變,在中期階段,由于 Zn2+的不斷插入,出現(xiàn)隧道型 γ-ZnxMnO2,一部分完全插入的隧道擴(kuò)展并折疊成分層型的 ZnyMnO2,在整個(gè)過(guò)程中1%的體積變化,幾乎所有上述放電產(chǎn)物在再充電后都能恢復(fù)到原來(lái)的 γ- Zn2+可以可逆的嵌入/脫出具有 1*1 和 1*2 隧道 γ-MnO2。
長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 以 MOFs 為前驅(qū)體合成 Mn2O3水系鋅離子電池正熱處理對(duì)材料性能的影響研究究最多的水系鋅離子電池錳基正極為 MnO2,但這些正極材料在還有許多的不足之處。Mn2O3作為水系鋅離子電池正極材料首次為 100 mA/g 下,首圈放電比容量為 78 mAh/g,第二圈放電比容過(guò) 30 圈的充放電比容量為 110 mAh/g 以上。電池比容量為先上因是在前面的循環(huán)過(guò)程中,電極被緩慢的活化。同時(shí)通過(guò) XRD,D了 Mn2O3作為水系鋅離子電池正極材料的充放電機(jī)理,伴隨著現(xiàn) Mn3+與 Mn2+的相互轉(zhuǎn)化(如圖 3.1)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁摻雜二氧化錳納米線的制備及其電化學(xué)性能[J]. 潘雙,王冰,馬澤軍,劉亮,齊錦剛. 壓電與聲光. 2019(01)
[2]Water-in-salt鋰離子電解液研究進(jìn)展[J]. 周安行,蔣禮威,岳金明,索鎏敏,胡勇勝,李泓,黃學(xué)杰,陳立泉. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[3]鉻摻雜a-MnO2的制備及其在鋅離子電池中的性能[J]. 肖酉,李振,趙芳霞,史競(jìng)成,張振忠. 電源技術(shù). 2018(10)
[4]金屬有機(jī)骨架材料制備的研究進(jìn)展[J]. 黃楚雄,梁永錕,伍娟,陳忻,許鋒. 廣東化工. 2018(05)
[5]微波輔助合成法制備金屬有機(jī)骨架材料MOF-5的研究[J]. 梁淑君,韓海軍,翟燕,李歆. 現(xiàn)代化工. 2017(03)
[6]微波法合成層-層分離的鎳鋁水滑石/石墨烯超薄大片復(fù)合材料及其超級(jí)電容器電極性能(英文)[J]. 王卓,賈巍,蔣夢(mèng)蕾,陳晨,李亞棟. Science China Materials. 2015(12)
[7]對(duì)中國(guó)能源問(wèn)題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]化石燃料能否為明天提供動(dòng)力——解讀能源危機(jī)[J]. 范巖,馬立平. 新疆石油科技. 2006(04)
[9]電動(dòng)自行車用鉛酸動(dòng)力電池的發(fā)展?fàn)顩r[J]. 閆智剛,唐民洪,張紹輝. 蓄電池. 2002(03)
[10]關(guān)注生態(tài)安全之一:生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為國(guó)家安全的熱門(mén)話題[J]. 曲格平. 環(huán)境保護(hù). 2002(05)
博士論文
[1]幾種新型MOFs的制備及其在氣體吸附、鋰空電池電極和熒光材料的應(yīng)用基礎(chǔ)[D]. 許鋒.華南理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3345014
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同晶型的MnO2結(jié)構(gòu)示意圖:(a)β-MnO2(軟錳礦),(b)R-MnO2(斜方錳礦),(c)γ-MnO2(六方錳礦),(d)α-MnO2(錳鋇礦),(e)鋇硬錳礦結(jié)構(gòu)的MnO2,(f)鋇鎂錳礦結(jié)構(gòu)的MnO2,(g)δ-MnO2(水鈉錳礦),(h)λ-MnO2(尖晶石結(jié)構(gòu)類型)
長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文生了 Zn2+插入,如圖 1.2 所示。在放電的初期,發(fā)生部分 γ-MnO2向尖O4的轉(zhuǎn)變,在中期階段,由于 Zn2+的不斷插入,出現(xiàn)隧道型 γ-ZnxMnO2,一部分完全插入的隧道擴(kuò)展并折疊成分層型的 ZnyMnO2,在整個(gè)過(guò)程中1%的體積變化,幾乎所有上述放電產(chǎn)物在再充電后都能恢復(fù)到原來(lái)的 γ- Zn2+可以可逆的嵌入/脫出具有 1*1 和 1*2 隧道 γ-MnO2。
長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 以 MOFs 為前驅(qū)體合成 Mn2O3水系鋅離子電池正熱處理對(duì)材料性能的影響研究究最多的水系鋅離子電池錳基正極為 MnO2,但這些正極材料在還有許多的不足之處。Mn2O3作為水系鋅離子電池正極材料首次為 100 mA/g 下,首圈放電比容量為 78 mAh/g,第二圈放電比容過(guò) 30 圈的充放電比容量為 110 mAh/g 以上。電池比容量為先上因是在前面的循環(huán)過(guò)程中,電極被緩慢的活化。同時(shí)通過(guò) XRD,D了 Mn2O3作為水系鋅離子電池正極材料的充放電機(jī)理,伴隨著現(xiàn) Mn3+與 Mn2+的相互轉(zhuǎn)化(如圖 3.1)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁摻雜二氧化錳納米線的制備及其電化學(xué)性能[J]. 潘雙,王冰,馬澤軍,劉亮,齊錦剛. 壓電與聲光. 2019(01)
[2]Water-in-salt鋰離子電解液研究進(jìn)展[J]. 周安行,蔣禮威,岳金明,索鎏敏,胡勇勝,李泓,黃學(xué)杰,陳立泉. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[3]鉻摻雜a-MnO2的制備及其在鋅離子電池中的性能[J]. 肖酉,李振,趙芳霞,史競(jìng)成,張振忠. 電源技術(shù). 2018(10)
[4]金屬有機(jī)骨架材料制備的研究進(jìn)展[J]. 黃楚雄,梁永錕,伍娟,陳忻,許鋒. 廣東化工. 2018(05)
[5]微波輔助合成法制備金屬有機(jī)骨架材料MOF-5的研究[J]. 梁淑君,韓海軍,翟燕,李歆. 現(xiàn)代化工. 2017(03)
[6]微波法合成層-層分離的鎳鋁水滑石/石墨烯超薄大片復(fù)合材料及其超級(jí)電容器電極性能(英文)[J]. 王卓,賈巍,蔣夢(mèng)蕾,陳晨,李亞棟. Science China Materials. 2015(12)
[7]對(duì)中國(guó)能源問(wèn)題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]化石燃料能否為明天提供動(dòng)力——解讀能源危機(jī)[J]. 范巖,馬立平. 新疆石油科技. 2006(04)
[9]電動(dòng)自行車用鉛酸動(dòng)力電池的發(fā)展?fàn)顩r[J]. 閆智剛,唐民洪,張紹輝. 蓄電池. 2002(03)
[10]關(guān)注生態(tài)安全之一:生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為國(guó)家安全的熱門(mén)話題[J]. 曲格平. 環(huán)境保護(hù). 2002(05)
博士論文
[1]幾種新型MOFs的制備及其在氣體吸附、鋰空電池電極和熒光材料的應(yīng)用基礎(chǔ)[D]. 許鋒.華南理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3345014
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