基于纤维二氧化锰电极的柔性储能器件研究

发布时间：2021-01-02 18:53

　　近年来,随着科技蓬勃发展,人们的生活水平也日渐提高,大量的智能可穿戴器设备涌现出来。然而,传统可穿戴设备的能源体系一般柔性差、质量重、体积大并且穿戴体验不佳,这极大的限制了智能可穿戴设备的发展。二氧化锰作为一种重要的过度金属氧化物,在储能等领域受到人们广泛的关注,合成高储能活性的二氧化锰以及扩展纳米二氧化锰的潜在应用已经成为人们的研究热点。因此,本文以制作柔性纤维二次锌锰电池为导向,首先探究了高曲率界面上,组装高性能柔性纤维二氧化锰电极的方法。基于二氧化锰合成方法不同,我们分别探讨了通过水热合成法制备纳米材料,经过物理手段实现电极组装;使用电沉积手段,在柔性纤维电极上原位生长,以电化学手段组装柔性纤维电极。经过比对,选择水热合成手段制备纳米材料,并成功组装了直径为0.16mm的二氧化锰柔性纤维电极。同时通过对电池的锌电极以及电解质进行优化,并探究柔性纤维电池组装工艺,成功组装了一种质量轻、柔性好、直径仅为2mm的全碳基柔性纤维二次锌锰电池,在0.5C放电倍率下,电池容量可达167mAh/g。进一步,自主设计并搭建编织仪器,通过飞梭式编制手段,对柔性纤维二次锌锰电池进行织物化,成功制作了... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二氧化锰基本单元结构简图

图 1.1 二氧化锰基本单元结构简图 Schematic illustrations of basic structural unit由[MnO6]八面体共棱连接并延伸的单角相连，从而形成不同尺寸的以为无面体晶格点形成的一维空穴。其中常。存在于多种矿物形式，比如斜方锰矿 -MnO2是由[MnO6]八面体结构单元公的八面体与邻近的双链单元公用顶角如下所示：

图 1.3 β-MnO2隧道结构图Fig 1.3 Tunnel-framework of β-MnO2（1×1）的隧道孔径较小。因此，时候，离子脱嵌过程困难，导致容六方晶系，它是通过（1×1）和（[18]，其结构如下图所示：


本文编号：2953449