水系锌离子电池正极材料Mn 2 O 3 的合成与改性研究
发布时间：2021-08-15 22:03
金属有机骨架材料（Metal-organic-frameworks,MOFs）在储能领域的应用越来越广泛。我们以均苯三酸锰（MnBTC）为前驱体,成功制备出Mn2O3材料,并通过在前驱体中加入铝盐和铟盐以及包覆铟盐煅烧改性,合成了Mn2O3/Al2O3,Mn2O3/In2O3,Mn2O3@In2O3复合材料用于水系锌离子电池正极材料。采用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）等手段对材料进行结构表征和形貌分析,利用电池的充放电测试对材料的电化学性能进行研究。得出以下结论:1.采用溶剂热法制备了出均苯三酸锰材料,通过煅烧合成Mn2O3,探究了不同煅烧温度下材料的晶体生长,形貌及其电化学性能。研究结果表明,以均苯三酸锰为前驱体,煅烧温度...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同晶型的MnO2结构示意图:(a)β-MnO2(软锰矿),(b)R-MnO2(斜方锰矿),(c)γ-MnO2(六方锰矿),(d)α-MnO2(锰钡矿),(e)钡硬锰矿结构的MnO2,(f)钡镁锰矿结构的MnO2,(g)δ-MnO2(水钠锰矿),(h)λ-MnO2(尖晶石结构类型)
长安大学硕士学位论文生了 Zn2+插入，如图 1.2 所示。在放电的初期，发生部分 γ-MnO2向尖O4的转变，在中期阶段，由于 Zn2+的不断插入，出现隧道型 γ-ZnxMnO2，一部分完全插入的隧道扩展并折叠成分层型的 ZnyMnO2，在整个过程中1％的体积变化，几乎所有上述放电产物在再充电后都能恢复到原来的 γ- Zn2+可以可逆的嵌入/脱出具有 1*1 和 1*2 隧道 γ-MnO2。
长安大学硕士学位论文 以 MOFs 为前驱体合成 Mn2O3水系锌离子电池正热处理对材料性能的影响研究究最多的水系锌离子电池锰基正极为 MnO2，但这些正极材料在还有许多的不足之处。Mn2O3作为水系锌离子电池正极材料首次为 100 mA/g 下，首圈放电比容量为 78 mAh/g，第二圈放电比容过 30 圈的充放电比容量为 110 mAh/g 以上。电池比容量为先上因是在前面的循环过程中，电极被缓慢的活化。同时通过 XRD，D了 Mn2O3作为水系锌离子电池正极材料的充放电机理，伴随着现 Mn3+与 Mn2+的相互转化（如图 3.1）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝掺杂二氧化锰纳米线的制备及其电化学性能[J]. 潘双,王冰,马泽军,刘亮,齐锦刚. 压电与声光. 2019(01)
[2]Water-in-salt锂离子电解液研究进展[J]. 周安行,蒋礼威,岳金明,索鎏敏,胡勇胜,李泓,黄学杰,陈立泉. 储能科学与技术. 2018(06)
[3]铬掺杂a-MnO2的制备及其在锌离子电池中的性能[J]. 肖酉,李振,赵芳霞,史竞成,张振忠. 电源技术. 2018(10)
[4]金属有机骨架材料制备的研究进展[J]. 黄楚雄,梁永锟,伍娟,陈忻,许锋. 广东化工. 2018(05)
[5]微波辅助合成法制备金属有机骨架材料MOF-5的研究[J]. 梁淑君,韩海军,翟燕,李歆. 现代化工. 2017(03)
[6]微波法合成层-层分离的镍铝水滑石/石墨烯超薄大片复合材料及其超级电容器电极性能（英文）[J]. 王卓,贾巍,蒋梦蕾,陈晨,李亚栋. Science China Materials. 2015(12)
[7]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
[8]化石燃料能否为明天提供动力——解读能源危机[J]. 范岩,马立平. 新疆石油科技. 2006(04)
[9]电动自行车用铅酸动力电池的发展状况[J]. 闫智刚,唐民洪,张绍辉. 蓄电池. 2002(03)
[10]关注生态安全之一:生态环境问题已经成为国家安全的热门话题[J]. 曲格平. 环境保护. 2002(05)
博士论文
[1]几种新型MOFs的制备及其在气体吸附、锂空电池电极和荧光材料的应用基础[D]. 许锋.华南理工大学 2016
本文编号：3345014
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同晶型的MnO2结构示意图:(a)β-MnO2(软锰矿),(b)R-MnO2(斜方锰矿),(c)γ-MnO2(六方锰矿),(d)α-MnO2(锰钡矿),(e)钡硬锰矿结构的MnO2,(f)钡镁锰矿结构的MnO2,(g)δ-MnO2(水钠锰矿),(h)λ-MnO2(尖晶石结构类型)
长安大学硕士学位论文生了 Zn2+插入，如图 1.2 所示。在放电的初期，发生部分 γ-MnO2向尖O4的转变，在中期阶段，由于 Zn2+的不断插入，出现隧道型 γ-ZnxMnO2，一部分完全插入的隧道扩展并折叠成分层型的 ZnyMnO2，在整个过程中1％的体积变化，几乎所有上述放电产物在再充电后都能恢复到原来的 γ- Zn2+可以可逆的嵌入/脱出具有 1*1 和 1*2 隧道 γ-MnO2。
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【参考文献】：
期刊论文
[1]铝掺杂二氧化锰纳米线的制备及其电化学性能[J]. 潘双,王冰,马泽军,刘亮,齐锦刚. 压电与声光. 2019(01)
[2]Water-in-salt锂离子电解液研究进展[J]. 周安行,蒋礼威,岳金明,索鎏敏,胡勇胜,李泓,黄学杰,陈立泉. 储能科学与技术. 2018(06)
[3]铬掺杂a-MnO2的制备及其在锌离子电池中的性能[J]. 肖酉,李振,赵芳霞,史竞成,张振忠. 电源技术. 2018(10)
[4]金属有机骨架材料制备的研究进展[J]. 黄楚雄,梁永锟,伍娟,陈忻,许锋. 广东化工. 2018(05)
[5]微波辅助合成法制备金属有机骨架材料MOF-5的研究[J]. 梁淑君,韩海军,翟燕,李歆. 现代化工. 2017(03)
[6]微波法合成层-层分离的镍铝水滑石/石墨烯超薄大片复合材料及其超级电容器电极性能（英文）[J]. 王卓,贾巍,蒋梦蕾,陈晨,李亚栋. Science China Materials. 2015(12)
[7]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
[8]化石燃料能否为明天提供动力——解读能源危机[J]. 范岩,马立平. 新疆石油科技. 2006(04)
[9]电动自行车用铅酸动力电池的发展状况[J]. 闫智刚,唐民洪,张绍辉. 蓄电池. 2002(03)
[10]关注生态安全之一:生态环境问题已经成为国家安全的热门话题[J]. 曲格平. 环境保护. 2002(05)
博士论文
[1]几种新型MOFs的制备及其在气体吸附、锂空电池电极和荧光材料的应用基础[D]. 许锋.华南理工大学 2016
本文编号：3345014
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3345014.html
