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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。