纳米MnO_2的固相合成及电化学性能(Ⅳ)

：利用固相反应法制备出纳米ＭｎＯ２,用ＸＲＤ、ＴＥＭ、化学分析、循环伏安、恒流放电等测试手段对样品的性能做了研究。结果表明,样品为隧道结构中不含杂质阳离子的α－ＭｎＯ２,粒径小于５０ ｎｍ ,粒子呈球形。这种纳米ＭｎＯ２ 的电化学活性较高,放电机理与常粒径材料类似,但有更大的放电容量,主要在第二步按溶解沉积机理放电时优势明显。尤其适于重负荷放电,表现出良好的去极化性能。     

纳米β-NiOOH的固相合成及其性能

首次利用固相氧化法制备了 β NiOOH纳米粉体样品 ,经X射线衍射和透射电镜测试结果表明所得样品 β NiOOH粒子呈球形 ,粒径大小在 2 0～ 40nm之间。热重与差热分析结果表明当温度超过 10 0℃ ,样品开始不可逆地分解为NiO。运用恒流充放电、循环伏安以及Tafel极化等电化学测试对样品的电化学性能进行了初步研究。结果表明 :β NiOOH的交换电流密度高于 β Ni(OH) 2 的交换电流密度约一个数量级 ,具有较好的电极可逆性、较高的质量比容量以及优良的容量保持率 ,适于作为Zn/NiOOH类型镍电池的正极活性材料     

化学改性MnO2电化学性能的研究

通过加入Bi^3＋、Co^2＋、Pb^2＋,分别制备了单掺杂改性的MnO2和二组分掺杂、三组分掺杂改性MnO2。并对样品极化曲线、放电性能及循环寿命进行了分析。分析结果表明,化学改性有利于改善MnO2的电化学性能,其中二组分和三组分掺杂改性的效果更加明显。     

钙钛矿型PbTiO3对MnO2电极的改性作用

通过固相反应制得用于MnO2电极物理改性的钙钛矿型PbTiO3.循环伏安和恒流放电测试表明:在w(KOH)=40%的电解质溶液中,PbTiO3参与了MnO2电极反应,改善了MnO2的放电机理,使MnO2电极的放电容量平均提高30%以上.     

纳米TiO2掺杂MnO2电极的电化学行为

采用醇水回流液相法制得锐钛矿型TiO2纳米粉体,将其用于MnO2电极的掺杂改性,并对改性样品进行了中等倍率浅度恒流放电、循环伏安等测试.结果表明:w(KOH)=40%电解质溶液中,加入最佳掺杂量w为2.8%的改性添加剂纳米A-TiO2后,MnO2电极放电容量提高20%左右.     

NaBiO3的固相合成及其对二氧化锰电化学性质的影响

采用固相氧化反应,制备了高纯度的NaBiO3,用于掺杂改性二氧化锰电极。通过恒流放电实验和循环伏安测试,研究了掺杂碱性二氧化锰电极和掺杂碱锰电池的电化学性能,初步探讨了反应机理。实验结果表明,掺杂量在1~10 % 之间对MnO2电极有很好的改性作用。NaBiO3掺杂的MnO2电极比纯MnO2电极的放电电压升高100~150 mV,放电容量提高72%以上。NaBiO3掺杂的MnO2电极比掺杂Bi2O3电极有着更高的放电电压和放电容量。     

化学改性MnO2的制备及可充性

制备可充锌锰电池的关键技术之一是提高MnO2的可逆性。采用化学沉淀氧化法制备改性MnO2。研究了锰盐、掺杂物质、氧化剂、温度等对MnO2可逆性的影响。采用模拟电池及微电极技术研究MnO2的充放电性能,结合XRD、SEM检测改性MnO2的晶形和形貌。实验结果表明,当以Bi（NO3）3为掺杂物质时,制备改性MnO2的优化工艺条件是：n（Mn）／n（Bi）（摩尔比）为6～10,氧化剂用NaClO,锰盐可用Mn（NO3）2或MnSO4,25 ℃,反应时间10～15 h。所得改性MnO2呈疏松微晶粒状,是以β-MnOOH为主的β-MnOOH与β-BiOOH的混合晶相。该样品经第10次循环充放电后,其放电容量为初始放电容量的121％,10次累积放电容量是电解MnO2（EMD）的3倍。表明掺Bi3＋对改善MnO2的可逆性和提高放电容量有重要作用。     

碱性固态Zn/MnO2电池研究

为解决碱性锌锰电池体系存在的电解液易泄露、加工封闭难等问题,利用溶剂浇铸法制备了PVA-KOH-H2O碱性固态聚合物电解质(ASPE),通过XRD、循环伏安及交流阻抗测试对ASPE样品进行表征.结果表明:ASPE具有良好的导电性(室温电导率达10-2S/cm)及较宽的电化学稳定窗口(相对于不锈钢电极,其电压稳定窗口为2.0 V).Zn|ASPE|MnO2模拟电池以1 mA恒电流放电至0.9 V,放电容量达210 mAh/g.     

可充碱锰电池MnO2正极添加剂的研究进展

结合近年来可充碱锰(RAM)电池的发展,综述了碱性MnO2正极材料方面的掺杂改性研究;简要介绍了Bi、Ti和Pb等掺杂的MnO2正极的电化学性能及掺杂机理;展望了RAM电池的发展前景。     

掺铋MnO2纳米粉体的合成及其可充性+

利用固相反应法制备出掺铋二氧化锰纳米粉体,经XRD,TEM,化学分析,恒流充放电等测试,表明样品为Bi-δ-MnO     

碘酸铜的合成及其对电解二氧化锰的改性作用

采用化学沉淀法制备了碘酸铜[Cu(IO_3)_2],以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征,并将所制备的碘酸铜用于电解二氧化锰的物理掺杂改性。恒流放电测试表明,掺入合适的碘酸铜可明显提高电解二氧化锰的放电性能,掺入量为10%时以6.5mA恒流放电可提高44.9%的放电容量。利用线性扫描伏安测试进一步考察了掺杂后电解二氧化锰的电化学行为,并讨论了可能机理。     

球磨促进高温固相反应合成尖晶石相LiMn2O4

利用球磨促进高温固相反应方法进行了LiMn2 O4的合成 ,研究了球磨时间对原料颗粒大小和反应温度的影响 ,并利用热重分析 (TG)、扫描电镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)等手段对反应过程及产物形貌和物相结构进行了分析。实验结果表明球磨大大地降低了LiMn2 O4的合成温度 ,缩短了合成时间 ,并且晶粒的粒径要比没球磨的样品小。电化学测试结果表明用此种方法合成的尖晶石结构LiMn2 O4其初始放电容量能达到 1 2 0mAh/g ,而且大电流充放电性能也得到了改善和提高     

锌粉退火处理对碱锰电池性能的影响

分析退火温度及时间对碱锰电池性能的影响。SEM分析结果表明:退火处理可使锌粉表面趋于光滑。当退火温度为200℃时,电池的防漏性能和电性能最佳。随着退火时间的延长,电池的析气量和高温漏液率逐渐降低,电性能逐渐提高。当退火温度为200℃、时间为2 h时,电池的析气量降低33.4%,高温漏液率降低90%,1 000 m A脉冲放电性能提高6.5%,1.5 W/0.65 W脉冲放电性能提高23.1%。     

低热固相反应法合成电池正极材料

低热固相反应法是近年来发展起来的一种合成新型固体材料的方法，该方法具有节能、产率高、不需要溶剂、无污染、反应时间短、室温反应且合成的材料稳定性好等优点。低热固相反应法合成电池活性材料引起了人们的关注。综述了低热固相反应法合成电池正极材料MnO2、Ni(OH)2、LiCoO2、LiMn2O4、掺杂锂钴氧化物的研究进展，探讨了低热固相反应法合成电池正极材料的机理。     

碱性锌锰电池用锌粉中杂质元素的质谱分析

利用带八极杆碰撞/反应池(ORS)和屏蔽炬技术的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析,测定碱性锌锰电池用锌粉中Mg、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Mo、Cd、Sb和Hg等12种杂质元素的含量.向ORS中引入氢气和氦气,消除多原子离子的干扰,以50 μg/L的Sc、Ge、In及Tb为内标元素,校正基体干扰...     

中热固相法制备掺杂钛的钒酸锂正极材料

以Li2CO3和V2O5为原料,用中热固相法制备了掺杂Ti4+的锂离子电池正极材料Li1.1V3―yTiyO8(y=0.05、0.1、0.2),并对其电化学性能进行了研究。研究表明,掺杂Ti能够很好地改善中热固相法产品的电化学性能,且当y=0.1时,Li1.1V3―yTiyO8循环性能最好,首次放电比容量高达250.9 mAh/g。     

0.5Li_2MnO_3-0.5LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2正极材料的制备与性能

采用球磨流变相辅助高温固相反应法制备0.5Li_2MnO_3-0.5LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2材料,利用恒流充放电、循环伏安、SEM和X射线能谱(EDS)等技术对产物进行分析。材料属于R-3m空间群的α-NaFeO_2型层状结构,颗粒结晶完整,95%的颗粒粒径在18.39μm以内。在4.8~2.0 V充放电,材料的0.05 C首次放电比容量为250.9 mAh/g,库仑效率为70.1%,并在首次充电过程中完成结构重整;0.20 C首次放电比容量为214.4 mAh/g,2.00 C放电比容量为136.2 mAh/g。     

缺金属型锂钴氧化物正极材料的研究

报道了由氢氧化锂与氧化钴通过高温固相法合成锂钴氧化物以及合成条件对产物结构、电化学性能的影响。实验表明 ,当Li/Co摩尔比为 1.2 ,温度为 95 0℃ ,空气中保温一定时间后 ,合成产物的电化学性能优异 ,其初始放电比容量为14 3 .8mAh/g ,循环 15次后仍有 13 0mAh/g以上 ;并且提出了金属缺陷模型和该模型的导电机理———电子空穴导电机理。