氧化亚锰的制备及储镁电化学性能

关于镁离子电池负极材料的研究非常有限。为探究镁离子电池负极材料氧化亚锰的制备工艺及其储镁性能,本实验采用草酸盐热解法制备氧化亚锰,借助TG、XRD、SEM、电化学测量等手段初步探讨了氧化亚锰制备温度、粒径、形貌等特征对其电化学储镁性能的影响。结果表明:草酸亚锰在400℃以上热解生成面心立方结构氧化亚锰;氧化亚锰负极材料在Mg(AlCl_2EtBu)_2/THF电解液中具有明显的赝电容特征;随着制备温度的升高,其一次颗粒由纳米尺寸逐渐长大为粒径为500 nm～2μm的晶体,并导致其比容量下降;400℃下制得的纳米氧化亚锰(粒径约30～50 nm)具有较明显的电池特性,其初始比容量为39.6 mAh·g~(-1),50次充放电循环后比容量为19.0 mAh·g~(-1);其电化学储镁性能可以通过纳米化、改善电子导电性和表面膜性能等措施进行改进。     

锰酸锂改性及其电化学性能研究

以多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)为添加相,对锰酸锂进行电化学性能改进,采用扫描电子显微镜对其进行观察,发现掺入的多壁碳纳米管均匀分布在锰酸锂颗粒表面。以改性后的锰酸锂为主要材料制成纽扣电池,采用交流阻抗及恒电流充放电等技术进行检测。结果表明,掺入1%MWCNTs后LiMn2O4的初始放电容量由改性前的123mAh/g下降到改性后的117mAh/g,在25℃经10次循环后容量保持率为97%,明显高于未掺入的91%。与未掺杂的LiMn2O4相比,虽然掺C或掺CNTs都使初始充放电容量有所降低,但是其循环性能明显提高。     

掺锰活性炭的制备及其电化学性能

分别采用催化法和物理法制得含锰氧化物的中孔活性炭(AC-Mn)和普通活性炭(AC),表征了活性炭的孔容、孔径分布、碘值和亚甲兰值等主要结构、性能指标,并对以这两种活性炭为原料制得的电极进行循环伏安、定电流充放电和交流阻抗测定.结果表明:AC-Mn的收率和碘值分别比AC降低了28.9%和12.4%,但业甲兰吸附值提高了19.8%.AC-Mn的中孔率显著提高,其中3.4nm-4.2nm的中孔增长率最大.AC-Mn电极比电容达93.8F/g.比末负载金属Mn的AC电极高近140%,显示出相对较高的能量密度和良好的准电容特性.     

钒酸锰负极材料的制备及其性能

本研究通过流变相反应-热解法制备了碳包覆钒酸锰锂离子电池负极材料,通过XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征.所制备的材料微观组织呈不规则的短圆柱形和球形,其直径分布在30～50 nm之间,短圆柱形颗粒长度在200 nm左右.在充放电电压为3.0 V到0.02 V范围内,当充放电电流为0.1 A/g时,钒酸锰负极材料首次可逆充电容量为876 mAh/g,经过100次充放电循环后,可逆充电容量为843 mAh/g;以2.0 A/g的大电流充放电时,可逆充电容量仍然保持在334 mAh/g左右,表现出较优秀的大电流充放电能力.     

磷酸亚铁锂核壳结构材料的制备和电化学性能

制备热解炭/磷酸亚铁锂和纳米炭纤维/磷酸亚铁锂核壳结构材料,研究了电化学性能,结果表明,热解炭和纳米炭纤维包覆层能有效地降低磷酸亚铁锂材料的电阻率,大大提高材料的充放电容量和循环稳定性,与热解炭相比,纳米炭纤维具有一维结构和优异的力学性能,更适于作为磷酸亚铁锂电极材料的高效导电剂.     

尖晶石锰酸锂的制备、改性及其电化学表征

以MnCO3和Li2CO3为原料,利用高温固相法制备了尖晶石锰酸锂活性材料,并用TiO2水溶胶对其表面进行掺杂包覆改性。对比研究了活性材料改性前后的微观形貌和结构变化,并对以活性材料为正极材料组成的纽扣电池进行了电化学表征,同时,测试了循环后正极材料在电解液中锰离子的溶解浓度。结果表明:球磨结合高温固相法可成功制备尖晶石型锰酸锂;改性处理并没有改变活性材料的结构,反而优化了CR2016型电池的循环性能;在55℃、1C倍率或10C倍率下,改性后样品首次放电容量比原样品分别提高了20%或1倍有余;高温高倍率循环后,改性后正极材料在电解液中浸泡15d后,电解液中锰离子浓度仅为原样品的一半。     

锰掺杂α-Ni(OH)2的合成及其电化学性能

以硫酸镍和硫酸锰为原料、聚乙二醇为结构导向剂,采用化学共沉淀的方法制备了纳米片状的锰掺杂氢氧化镍.用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征;用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)手段对样品的成分进行了测定;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究.研究结果表明,采用该方法制备的样品,其电化学性能随锰含量的增加而变化;锰含量为30%时性能最佳,其比容量可达330mAh/g,有望成为Ni/MH电池的正极材料.     

锰掺杂氧化锌纳米线的制备及其光催化性能

采用水热法制备氧化锌纳米线,并通过降解甲基橙评价其光催化活性。以聚乙二醇为模板,氯化锌和氯化锰为原料,在120℃下能获得具有纤锌立方结构的锰掺杂氧化锌纳米线,直径大约为30nm,改变聚乙二醇和氢氧化钠的量,可获得锰掺杂氧化锌纳米线阵列。此外,相比纳米线阵列,锰掺杂氧化锌纳米线具有更好的光催化性能,在120min能降解浓度为20mg／L的β甲基橙溶液。     

氧化亚锰/石墨烯复合材料的简易合成及其高效储锂性能(英文)

在不添加锰源的情况下,将改进Hummers法制备的硫酸锰/氧化石墨烯悬浊液直接通过NaOH碱溶液原位沉淀形成四氧化三锰/氧化石墨烯复合物,并在氢气气氛下处理得到氧化亚锰/石墨烯复合材料。将该复合材料用于锂离子电池的负极材料,锂离子电池性能优良。在100mA·g-1电流密度下,其比容量达到870mAh·g-1,明显高于相同电流密度下氧化亚锰的比容量(456mAh·g-1)。即使在1600mA·g-1的高电流密度下,其比容量达390mAh·g-1。这种简单、高效的合成方法可为合成锰基氧化物和石墨烯的复合材料提供一种新思路。     

纳米氧化锰的制备及其电化学性能研究

用流变相-前驱物热分解法制备了纳米氧化锰粉末.用XRD、TEM和LPSA对粉末样品的组成、结构、粒度和形貌进行了表征.对MnO和LiMn2O4(由Mn3O4制备)的电化学性能研究表明,LiMn2O4具有较高的充放电容量和较好的循环性能,其首次放电容量为128mAh/g,经过20次充放电循环之后电容量仍有117.5～128mAh/g.而MnO的电化学性能欠佳.     

纳米氧化锰的制备及其电化学性能研究

用流变相-前驱物热分解法制备了纳米氧化锰粉末,用XRD、TEM和LPSA对粉末样品的组成、结构、粒度和形貌进行了表征.结果表明MnO和Mn3O4都属于立方晶系的球形粒子,平均粒径(d50)分别约为45.6nm和69.1nm.对MnO和Li2Mn2O4(由Mn3O4制备)的电化学性能研究表明,LiMn2O4具有较高的充放电容量和较好的循环性能,其首次放电容量为128mAh/g,经过十次充放电循环之后电容量仍有117.5mAh/g.而MnO的电化学性能欠佳.     

SAF2507在高温高浓度磷酸中的电化学性能

采用动电位极化、电化学阻抗谱技术对超级双相不锈钢SAF2507在高温高浓度磷酸中的腐蚀行为进行研究。结果表明,SAF2507在64%~72%的85℃磷酸中发生自钝化,且随着浓度增加到80%~88%时,腐蚀电流密度增大,其值仍较小。SAF2507在25~70℃的76%浓度磷酸中,有二次活化现象。随温度升高,SAF2507的反应过程由电化学步骤控制转变为电化学和扩散反应共同控制,且容抗弧半径逐渐减小,极化电阻逐渐减小,耐蚀性能下降。     

介孔硅酸锰镁可充镁电池正极材料的制备及其电化学性能研究

采用介孔二氧化硅MCM-41作模板和硅源, 合成了具有介孔结构的可充镁电池正极材料硅酸锰镁. 分别用XRD、SEM、TEM和氮气吸脱附测试研究了合成材料的介孔结构, 并通过循环伏安、恒电流充放电测试比较了介孔与无孔硅酸锰镁材料的电化学性能. 由于介孔材料活性表面较大, 可增加电解液与活性材料的接触, 使材料具有较多的电化学反应位. 因而, 与相应的无孔材料相比, 具有介孔结构的硅酸锰镁材料呈现出较低的充放电极化、较大的放电容量和较高的放电电压平台. 在0.25 mol/L Mg(AlCl₂EtBu)₂/THF 电解液中, 0.2 C(约62.8 mA/g)充放电速率下, 介孔硅酸锰镁材料首次放电容量可达到241.8 mAh/g, 放电平台为1.65 V ( vs Mg/Mg²⁺). 设计具有介孔结构的材料为提高可充镁电池正极的电化学性能提供了一条有效的途径.     

废旧锌锰干电池制备锰锌铁氧体研究进展

废旧锌锰干电池含有大量可以回收利用的有用资源,本文针对利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体技术,系统的分类综述了利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体技术国内外研究的最新进展,指出制备高附加值的锰锌铁氧体将是未来资源化回收利用废旧锌锰干电池的发展趋势,也对利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体提出了建设性的意见。     

机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究

以高纯金属锰粉和碳酸锂为原料,通过机械活化氧化法合成了尖晶石LiMn2O4材料。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对LiMn2O4样品结构及形貌进行表征,用充放电测试和交流阻抗技术对LiMn2O4样品进行电化学性能研究。结果表明,所制备的LiMn2O4具有完整的尖晶石型结构,且颗粒形貌规整,颗粒大小均匀。所制备的LiMn2O4材料室温(25℃)在3.0~4.3V电压范围,在0.1C倍率下首次放电比容量为125.8mAh/g;2C首次放电容量为120.1mAh/g,300次循环后放电容量保持103.9mAh/g,容量保持率为86.51%。且样品具有较好的高温性能和较小的阻抗。     

磷酸铈的制备方法及性能研究概况

介绍了磷酸铈的结构、制备方法和性能.单斜晶型独居石结构的磷酸铈具有优良的综合性能,如耐高温、介电性能优异、化学稳定性好、结构可设计性、化学相容性好、润滑性能和荧光发射性优异等.用固相法制备的高纯度磷酸铈烧结成的陶瓷具有良好的微波介电性能.由于磷酸铈具备多方面优异的性能,所以在许多领域有着广阔的应用前景.     

新型高比能量磷酸铁锂的制备及电化学性能

采用沉淀法制备了高比能量的LiFePO4/C及纯相LiFePO4正极材料,并用XRD、SEM、傅立叶红外光谱仪、程控充放电仪等对样品的结构和电化学性能进行了测试分析.结果表明,样品具有单一的橄榄石结构和良好的充放电平台,掺碳的LiFePO4具有更优良的性能,粒度较小,粒径分布均匀,振实密度达1.46g/cm3,0.1C首次放电比容量为144.6mAh/g,循环20次后容量保持率为93.2%.     

化学沉淀法制备S-FeS/介孔碳复合材料及其电化学性能

为提高锂硫电池的循环性能,采用化学沉淀法制备了负载有FeS的介孔碳(MC)复合材料FeS/MC,通过热复合获得了负载S的MC复合材料S/MC和负载S、FeS的MC复合材料S-FeS/MC。FeS/MC的SEM照片表明,FeS可充填MC表面的孔洞。N2吸脱附等温线表明,负载FeS后,MC的比表面积大幅下降,但平均孔径增大。XRD谱图表明,当负载FeS的含量达到20wt%时,出现了Fe3S4晶相。电化学性能测试结果表明:负载于MC中的FeS本身没有电化学活性,但它对多硫离子的氧化还原过程有催化作用,提高了电极的可逆性;S-FeS/MC的二次放电比容量保持率高于S/MC的比容量保持率,表现出较轻的"飞梭效应";S-FeS/MC的二次放电比容量为1 108.8mA·h/g,50次循环容量保持率为43.7%,高于S/MC的容量保持率,表现出较好的循环性能。     

钴镍掺杂锰酸锂的电化学性能研究

采用固相烧结法分别制备了钴掺杂和镍掺杂锰酸锂锂离子电池正极材料,同时制备了纯相锰酸锂进行比较.用电感耦合等离子发射光谱仪、X射线衍射仪、电子扫描电镜和电池性能测试系统对产物的组成、结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征.结果表明:所制备的掺杂锰酸锂LiMn0.9 Ni0.1O2、LiMn0.9 Co0.1O2的结晶度高,无杂质相,材料颗粒的粒径均匀、表面光滑;首次放电比容量分别为114.7mAh/g和110.8mAh/g(0.5mA/cm,2.8~4.4V,vs.Li+/Li);50次循环后,放电比容量为107.2mAh/g和103.3mAh/g,50次循环比容量保持率分别达到94.1%和95.4%.