锂-二氧化锰一次电池的研究进展

从阴极材料二氧化锰(MnO_2)入手,介绍对MnO_2进行的多种改性研究,如金属氧化物掺杂、金属包覆、阴离子掺杂以及热处理的影响;从阳极材料、黏结剂、集流体等方面,分析影响锂-二氧化锰(锂锰)一次电池性能的多种因素;对锂锰电池的发展趋势进行展望。     

MnO_2纳米颗粒的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用一步氧化还原法室温制备了Mn O2纳米颗粒,并考察了其对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,制备的Mn O2纳米颗粒大小均一,为无定型的δ-Mn O2,其对亚甲基蓝具有较好的吸附性能,最大吸附量可达157.7 mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。     

薄膜铝空气电池阴极复合催化剂性能研究

采用棒状alpha-MnO2作为阴极主催化剂,并掺杂La2O3和CeO2制成复合型催化剂,使用1 mm厚碱性凝胶聚合物电解质膜,组装成薄膜聚合物电解质铝空气电池。在0.5×10–3 A·cm–2电流密度下恒流放电考察不同阴极催化剂的性能,Mn-La和Mn-Ce型电化学性能均低于Mn-La-Ce型催化剂。随后的实验中,分别测试了薄膜铝空气电池在0.8×10–3和1.1×10–3 A·cm–2电流密度下的放电性能,并在1.1×10–3 A·cm–2电流密度下得到其容量密度为8.91×10–3 Ah·cm–2,能量密度为11.46×10–3 Wh·cm–2,以及功率密度为1.42×10–3 W·cm–2。     

Ti/SnO2+SbOx/MnO2(Ce)电极制备及性能表征

采用热分解法制备了不同浓度稀土元素铈掺杂钛基二氧化锰电极,通过SEM、极化曲线和EIS测试等方法分析了自制电极的形貌、催化性能和废水处理效果等.结果表明:适量铈元素的掺杂能改善二氧化锰电极的表面形貌,提高电极的析氯电催化活性,增强电极的耐蚀性和稳定性;使其在氯化钠电解质体系中处理亚甲基蓝印染废水的色度去除率达到96.9％,COD去除率达到91.8％.     

纳米多孔铜银/二氧化锰复合电极材料的制备及储能研究

以Cu-Zr-Ag非晶合金作为前驱体,利用快速凝固技术和脱合金相结合的方法制备纳米多孔铜银双金属(NP-CuAg),通过化学沉淀法使MnO₂在NP-CuAg上形核生长,成功制备出NP-CuAg和MnO₂的复合电极材料(NP-CuAg/MnO₂)。利用XRD、SEM分析材料的相组成及微观形貌,通过循环伏安法和恒流充放电法研究复合电极材料的电容特性。结果表明：兼具三维连续纳米孔洞结构及优异导电性的NP-CuAg作为依附载体可大幅度提高MnO₂颗粒的分散度和电极材料导电性,使其电化学性能得以充分发挥。复合电极材料的比电容值随着前驱体合金中银含量的增加而提高,前驱体合金中Ag含量为10 at.%时电容值可达392.86 F/g。封装成可反复充放电的纽扣型电化学储能器件,可成功对LED灯泡供电。     

室温下介孔MnO2降解低浓度甲醛的研究

本文以KMnO₄和P123为原料采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备了介孔MnO₂。研究了反应物比和pH对催化剂结构和催化降解性能的影响。溶胶-凝胶法制备介孔MnO₂的最佳条件为：原料配比为10：1,pH值为7。合成材料的结构和性能采用XRD、N₂吸脱附、FT-IR的测试方法表征,结果表明P123和KMnO₄合成的介孔MnO₂具有较大的比表面积和孔径,且有良好的HCHO催化降解性能。最后讨论了介孔MnO₂催化氧化HCHO的影响因素,发现在pH7 的情况下最有利于介孔MnO₂的活性稳定；在原料比为10：1情况下生成的介孔MnO₂比表面积较大,催化降解性能较强,在10h内保持在对甲醛的降解率为95%以上。     

不同晶型和形貌二氧化锰的可控合成及催化性能

以Mn(NO3)2为锰源,(NH4)2S2O8为氧化剂,通过控制水热反应条件,可控合成了2种晶型和不同形貌的MnO_2。运用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和化学吸附仪对制备的MnO_2进行了表征,并以二甲醚的催化燃烧为探针反应考察了2种晶型MnO_2的催化活性。结果表明:反应物浓度和水热温度主要影响MnO_2的形貌。硝酸锰浓度达到0.2 mol/L时,α-MnO_2形貌由棒状转变成海胆状;(NH4)2S2O8浓度超过0.1 mol/L有助于形成均一的海胆状α-MnO_2。硫酸能影响MnO_2的晶型,当向反应体系中加入1 m L浓硫酸(溶液中硫酸浓度达到0.61 mol/L)时,会使MnO_2从γ相向α相转变。相比于α-MnO_2,海胆状γ-MnO_2在二甲醚燃烧反应中表现出更优异的催化性能(T10为145℃、T90为236℃)。     

超级电容器用MnO_2基纳米复合材料的进展

介绍二氧化锰(MnO_2)的结构及储能机理,综述近年来MnO_2作为赝电容材料,通过不同材料改性,以提高电化学性能的研究进展。这些材料主要有碳材料、导电聚合物、金属和金属氧化物/硫化物等。展望由MnO_2基纳米复合材料构建的核壳结构的发展趋势。     

α-MnO2纳米线的微波法制备及其电化学性能研究

以KMnO₄为锰源,在离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF₆]水溶液中通过微波加热法制备了α-MnO₂纳米线,并采用XRD和FESEM对产物的结构和形貌进行了表征。发现反应时间和离子液体对产物的形貌和尺寸起着关键作用,提出了反应机理。用循环伏安曲线、线性扫描曲线以及塔弗尔曲线在1mol/L的NaOH碱性溶液中研究了α-MnO₂的电化学性能。结果表明,90℃微波辐照1h所得到的纳米线形貌最均一,平均直径为15nm、平均长度为2μm,且具有良好的电化学性能,有望作为催化剂应用在燃料电池上。     

α-MnO_2纳米线的微波法制备及其电化学性能研究

摘要以KMnO4为锰源,在离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF6]水溶液中通过微波加热法制备了α—Mn02纳米线,并采用XRD和FESEM对产物的结构和形貌进行了表征。发现反应时间和离子液体对产物的形貌和尺寸起着关键作用,提出了反应机理。用循环伏安曲线、线性扫描曲线以及塔弗尔曲线在lmol／L的Na...