水系锌离子电池正极材料Mn2O3的合成与改性研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sharongd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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,煅烧温度在400-700℃,煅烧时间3h的产物均为Mn2O3,但其电化学性能存在一定差异。其中煅烧温度为400℃,煅烧时间为3 h,得到的Mn2O3具有良好的电化学性能,在电流密度为300 mA/g时,首圈的放电比容量为59.2 mAh/g,第二圈放电比容量为92.9mAh/g,经过数次循环放电比容量可达155.7 mAh/g,500圈循环后放电比容量仍保持在95 mAh/g以上。材料在大电流充放电条件下,保持较高的循环稳定性,当电流密度为1500 mA/g时,材料经过1000圈的循环放电比容量保持在90.2 mAh/g。2.采用溶剂热法制备出Al3+、In3+掺杂的均苯三酸锰前驱体,通过煅烧合成Mn2O3/Al2O3和Mn2O3/In2O3复合材料,复合材料显示出优异的电化学性能。实验结果显示,Mn0.7Al0.3BTC-400℃-3h样品在300 mA/g的电流密度下,经过1000圈的长循环,放电比容量保持在100 mAh/g左右,相比MnBTC-400℃-3h的样品,比容量提高了80mAh/g;Mn0.95In0.05BTC-400℃-3h样品在300 mA/g的电流密度下,经过600圈的循环,放电比容量高达205.2 mAh/g且趋于平稳,在电流密度为1500 mA/g下,循环1000圈的放电比容量可达180 mAh/g左右。分析发现,在前驱体中分别掺杂铝离子和铟离子制备复合物的方法对于三氧化二锰性能的改善有明显作用,加入Al3+或In3+并不会影响充放电平台,并且使材料充放电平台有所延长。3.对均苯三酸锰进行包覆改性,得到Mn2O3@In2O3材料。探究了氯化铟前驱体的添加量对材料电化学性能的影响。结果显示,包覆后材料的循环性能得到明显的提高。当氯化铟的用量为0.02 g时,改性后的Mn2O3材料表现出良好的电化学性能,在300 mA/g电流密度下循环600圈,放电比容量高达188.7 mAh/g,比纯样提高了100.2 mAh/g。与前一章制备的Mn2O3/In2O3材料进行对照分析,发现氧化铟的引入对Mn2O3的性能都有提升,但将铟离子直接掺杂在苯三酸锰中获得的材料具有更优异的性能。
其他文献
古汉语教学,一般少不了文言虚词的内容。有的学生特别害怕文言虚词,认为文言虚词变化莫测,不易掌握其规律。同一个虚词在不同的篇目中,或在同一篇的不同地方,它的含义不同,词
选购时,应到较大的商场、超市或信誉好的商家,购买压力锅。
期刊
一、我不是那个叫马原的汉人《虚构》这部小说已经被成百上千地评论过,"我就是那个叫马原的汉人"自从马原以插草标游街示众的方式在二十世纪八十年代自相标榜以来,也被评论界以
企业在生存和发展过程中必然会面对很多风险,其中税务风险是影响企业正常运转的重要因素。本文通过分析企业税务风险及其产生成因,提出了管理与防范企业税务风险的有效途径和
高速公路企业通过向顾客(公路使用者)和为车辆提供安全、快捷、舒适的服务与行车环境并收取车辆通行费来完成企业的营运目标。企业提供的产品就是服务。开展市场营销也就是卖产
前言叶片泵内运动副间的间隙主要有三个:第一个是转子槽与叶片间的间隙δ_1,其值等于槽宽减去叶片厚度;第二个是叶片高度与两配油盘间的间隙δ_2,其值等于定子高度减去叶片
【目的】分析玉米胚乳可溶性淀粉合成酶(SSⅠ)与质体型糖酵解途径关键催化酶丙酮酸磷酸双激酶(PPDK1)的蛋白互作关系,揭示可能发生互作的亚细胞位置。【方法】采用酶切连接的方法
防止水土流失和恢复生态环境是高速公路边坡生态防护的主要目的。根据目前国内外边坡生态防护的现状和发展趋势,本文介绍了一种添加木质素粘结基材的客土喷播技术。通过对木
我国作为水资源严重缺少的国家,节水技术已得到全国范围的广泛实施,并形成完整的节水体系。综合性学校建筑作为一个特殊的用水单位,其节水工作的好坏直接影响到社会节水工作,
泸州市江阳区聚焦深度教学的初中语文课堂教学活动的高品质呈现出新的状态,着力解决教师"怎样教"和学生"怎样学"的问题,深度教学引导学生从符号学习走向学科思想和意义系统的