灼烧法改性α－δ－MnO_2可充性的研究

本文通过化学灼烧法得到一种改性α－δ－ＭｎＯ２。利用Ｘ－射线衍射对合成物进行了检测，利用循环伏安法和恒流充放法对改性的α－δ－ＭｎＯ２电极的可充性进行了研究，发现经改性后明显地改善了可充性。     

酸法合成改性α—δ—MnO_2电极可充性研究

本文通过酸法合成一种改性α-δ-MnO_2。利用X—射线衍射仪对合成样品进行了检测。并用循环伏安法和恒流充放法对其可充性进行了研究。     

可充碱性锌锰电池进展

本文综合介绍了可充碱锰电池的最新进展,重点论述了目前国际上正在研制开发的两种可充二氧化锰电极,即奥地利kordesch的加压式二氧化锰电极和美国Ford公司的改性二氧化锰电极,对各自的特性进行了分析对比,阐明了可充碱锰电池的发展方向。     

可充碱性MH/MnO_2电池的制备

研制了一种新型MH/MnO_2可充电池,正极MnO_2中加入一定量添加剂及耐过充催化剂,以缓解正、负极起始充放电态不匹配,同时提高电池电位。电性能测试结果表明,此种电池性能稳定,自放电小,充放电性能优良。     

MnO_2电极交流阻抗法

本文依据双传输线模型给出电极阻抗和界面电位分布的计算方法。从交流阻抗实验结果讨论了MnO_2电极利用均一性问题。     

二氧化锰电极在ZnCl_2溶液中的可充性

本文用循环伏安法研究ZnCl_2溶液中MnO_2电极的可充性。结果表明,MnO_2电极在传统的Laclanche溶液中不可再充电是由于NH_4~+离子存在的缘故;而在不含NH_4~+离子的ZnCl_2溶液中,MnO_2电极具有良好的可充性;在没有副反应的充放电循环过程中,经100次循环后,MnO_2电极在5mol·dm~(-3)ZnCl_2溶液中的利用率仍保持原来的90％。本文还讨论了实现二次Zn/ZnCl_2/MnO_2电池的可能性。     

可充无汞碱性锌锰电池电极制备及性能

在无汞锌合金粉中添加无机或有机缓蚀剂制备锌电极,用析氢试验、恒电流放电法、循环伏安法测定缓蚀剂对锌电极性能及抑制锌枝晶生长的影响。在电解MnO2中掺入LiOH和Bi2O3,加入导电剂、粘结剂调浆,涂在发泡镍网上,烘干,压制成MnO2电极,用循环伏安法测定MnO2电极的性能。试验表明,在锌合金粉中添加In2O和PbO可以降低析氢量,加入Bi2O3可以改善电极放电性能;在电解液中加入聚乙烯醇,可以抑制锌枝晶生长,延长锌电极寿命;在EMD中掺入Bi2O3和LiOH,可以提高MnO2电极的可充电性能     

改性电解锰制备及可充性研究

在电解槽中,用离子法(Bi、Co、Ni、V等)和悬浮法(PbO)制备了改性电解二氧化锰(EMD),并对其进行了化学分析、动电位扫描和恒流充放等实验。结果表明Bi-EMD和Pb-EMD在深度放电和浅度放电都显示出良好的可充性。电镜扫描(SEM)确定了掺杂物的含量并可看出EMD的微观结构;光电子能谱(XPS)确定了Bi与Pb在EMD中分别以Bi_2O_3与Pb_3O_4的形式存在;X—射线衍射(XRD)测试表明所得EMD为γ型。根据实验结果,提出了Bi-EMD电解沉积机理,并探讨了Bi-EMD具有良好可充性的反应机理。     

MnO_2电极可充性问题的探讨(下)

2 影响MnO_2电极可充性的主要因素 2.5 MnO_2成型压力的影响 由于MnO_2放电时体积膨胀,充电时体积收缩,致使充放循环中阴极结构的破坏成为可充电池的一个主要问题,所以常采用较大的成型压力来提高阴极的外形牢固程度。另外,从电导性的角度来说,紧密的MnO_2要比疏松的电导率高。还有人认为使用EMD压制的电极对第二步有抑制作用。Kordesch曾对圆筒状MnO_2电极(confined electrode)和平板电极     

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。     

MnO_2还原机理及其电化学活性的评估

在分析MnO_2电化学还原机理的基础上,创造薄层电极的制备方法,并对其在评估MnO_2电化学活性的适用性进行研究。用其对国内数种天然二氧化锰矿进行了评估。这种薄层电极亦可研究二氧化锰还原的机理。结合线性扫描伏安法可得出特征明显的图谱。     

碱性锌锰电池可充性的研究

碱性锌锰电池通过工艺改良可作二次电池使用。讨论了可充碱性锌锰电池正负极的充放电反应机理以及过充电和过放电对电池的影响;介绍了这种可充电池的电极设计、配方和工艺改进方法;比较了可充LR6电池和普通LR6电池的充放电性能;通过对碱性锌锰电池几方面的改良,电池的充放电循环寿命可达到100次以上。最后分析了可充碱性锌锰电池存在的问题和解决方案。     

γ—MnO_2电极在不同溶液中的可充性

用循环伏安法测量了γ—MnO_2电极在9mol/dm~3KOH、5mol/dm~3NH_4Cl+2mol/dm~3ZnCl_2和2mol/dm~3ZnSO_4三种溶液中的循环伏安行为;通过测量充放电电量定量地分析了γ—MnO_2在三种溶液中的可充电性;用X射线分析结果比较了三种溶液中可充电性的差异。实验结果表明,γ-MnO_2电解在NH_4Cl+ZnCl_2溶液中的可充电性最差,KOH溶液中次之,这两种溶液中,电极经过五次充放电循环后,γ—MnO_2的二电子放电效率降低了70％;ZnSO_4溶液中,γ—MnO_2电极显示出良好的可充电性,经100次充放电循环后,其二电子放电效率只降低9％,但其二电子放电效率较低,只有KOH溶液中的或NH_4Cl+ZnCl_2溶液中的一半。     

化学修饰MnO_2二次碱锰电池研究

对以修饰MnO_2(CM MnO_2)作正极材料的二次碱锰电池的研究结果表明:通过对MnO_2的合理修饰,可以明显改善MnO_2的可充性,从而提高二次碱锰电池的深度放电能力和充电速度.AA型样品电池初始容量达到1100mAh,滥用条件下全充放循环寿命可达15周期以上.文中初步讨论了修饰MnO_2可充性得到改善的原因.     

超级电容器用MnO_2电极材料的研究进展

介绍了MnO2的结构以及储能机理,重点综述了MnO2电极材料的制备及改性研究进展,并指出了MnO2电极材料今后的研究方向。     

V_2O_5—MnO_2电极材料的研究

用偏钒酸铵和二氧化锰为原料,合成了V_2O_5—MnO_2作为二次电池阴极材料。实验电池用饱和的LiOH水溶液为电解质,在电流密度为2mA/cm~2下充放电,结果表明,电池的比容量与V_2O_5—MnO_2的合成条件密切相关。当V/Mn摩尔比为1时,在空气中350℃下,灼烧8h,所得样品的比容量最高,第一次放电时可达133mAh/g阴极活性物质。而在同样条件下,在400℃时所得样品的循环性能最好,在第10次放电后,其比容量为初始容量的90％。XRD和电镜的研究显示样品的主要组成为V_2O_5和β—MnO_2,另外还有Mn_2O_3和Mn_2V_2O_7,随着体系中Mn_2O_3和MnV_2O_7含量的增加,电池的比容量降低。     

碱性电池中锌电极添加剂的研究

利用加阴极过电位的方法研究了几种有机添加剂在二次碱性电池中对锌枝晶生长的抑制作用［1］。并测量了锌电极在这些有机添加剂存在下的阳极极化曲线,以恒量其对锌电极阳极行为的影响。利用腐蚀实验比较了这些添加剂在锌上抑制析氢速度的大小［2］。结果证明：在碱液中加入0．2％的十六烷基三甲基溴化胺和加入各0．2％的硫脲及聚乙二醇均可抑制锌枝晶的生长,而且对锌电极的阳极极化也不产生严重的影响,还可在一定程度上延缓锌在碱液中的腐蚀速度。因此,这几种有机添加剂有望作为可充碱性电池中锌电极的添加剂。     

可再充锌空气电池的发展

简述了锌空气电池的优缺点。评述了可再充锌空气电池的各种充电方法。认为采用第三电极的充电法或双功能氧电极的锌空气电池 ,须解决充放循环过程中锌电极的变形和锌枝晶问题。讨论了锌空气电池电解液的吸湿与干涸的原因和电池放电时的发热与温升问题。阐述了可再充锌空气电池目前达到的水平。认为将该电池应用于电动车辆 ,还须在空气湿度的控制和电池放电时的热管理方面作进一步的工作。在工作电压不太高的场合 ,采用机械再充式锌空气电池是可行的     

化学二氧化锰可充性研究

为提高二氧化锰的可充性,对化学合成二氧化锰(CMD)和电解二氧化锰(EMD)的可充性进行了比较,结果表明CMD的可充性好于EMD。掺Ti使CMD的可充性大幅提高,红外光谱结果显示掺杂的Ti不是简单的TiO2形式。     

Bi3+改善MnO2可充性的作用机理

γ MnO2和δ MnO2由于在充放电过程中生成尖晶石结构的电化学惰性物质而不具有可充性。掺杂了Bi3 化合物的MnO2的可充性则得到明显改善。Bi3 改善MnO2可充性的作用机理可能在于四个方面:支持晶格,使得质子(H )能够在晶格间自由流动;促进Mn3 中间产物的形成与沉积转化;Bi和Mn形成化合物以阻断形成尖晶石结构的3D聚合过程;对中间产物的吸附保护以阻止中间产物向尖晶石结构转化。