鋰錳一次電池正極材料MnO2的Ag改性的研究.pdf

1、鋰錳電池(Li-MnO2電池)是鋰一次電池中價格最低廉、安全性能最好、產(chǎn)量最大的電池品種,具有較高的電池電壓和能量密度、優(yōu)良的放電性能、優(yōu)越的貯存性能、工作溫度范圍寬以及自放電率低等優(yōu)點。電池性能的好壞主要取決于正極材料MnO2,鋰錳一次電池所用的正極材料一般為電解二氧化錳(EMD),由于其電導率較低,導致電池大倍率放電性能較差。本論文旨在提高MnO2正極材料的導電性,改善鋰錳電池的大倍率放電性能。
　　本論文通過金屬Ag改性的方

2、法,分別采用熱分解法和化學還原法對球磨后的商品EMD進行Ag改性(Ag-MnO2),并用X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能量彌散X射線譜(EDS)、透射電鏡(TEM)等手段進行表征。組裝以Ag-MnO2為正極材料,金屬鋰片為負極的鋰錳一次電池,利用恒電流放電、交流阻抗技術對電池的性能進行測試。
　　XRD圖譜表明所制備的材料主要為以β相為主的γ/β混合相MnO2。SEM和TEM表征表明材料呈類球狀,大小不均勻;EDS

3、結果顯示所得材料中Ag元素的含量接近理論包覆量,Ag均勻地分散于MnO2中。
　　通過熱分解法,分別以AgNO3和AgAc為銀源制備了兩種Ag-MnO2材料,發(fā)現(xiàn)最佳熱處理溫度為400℃,最佳包覆量為5wt％。兩種Ag-MnO2在0.1、0.5和1C倍率下放電比容量分別為233.9和202.6mAh·g-1,172.0和164.5mAh·g-1,110.6和106.3mAh·g-1,放電平臺分別可達2.75、2.60和2.50V。

4、
　　通過化學還原法,以AgNO3為銀源,分別以NaBH4、C2H5OH和HCHO為還原劑制備了三種Ag-MnO2材料,發(fā)現(xiàn)最佳包覆量為5wt%,三種材料0.1C的放電比容量分別為187.2、238.0和227.2mAh·g-1;0.5C的放電比容量分別為144.1、128.9和160.6mAh·g-1;1C的放電比容量分別為89.9、88.3和114.5mAh·g-1。最高放電平臺分別達2.76,2.60和2.50V左右。與EM