鋰離子電池錳基負(fù)極材料的形貌控制合成及電化學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，鋰離子電池因其具有高能量密度、高功率密度、輸出能量穩(wěn)定、環(huán)保等優(yōu)勢，逐漸成為電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具及純電動(dòng)/混動(dòng)汽車不可缺少的能量儲(chǔ)存技術(shù)。在鋰離子電池中，負(fù)極材料作為重要的組成部分，其發(fā)展受到人們的關(guān)注。目前已商業(yè)化的石墨負(fù)極材料，實(shí)際使用中其理論容量（375mAh/g）相對(duì)較低，為此，開發(fā)新型的負(fù)極材料成為人們的研究熱點(diǎn)。在眾多金屬氧化物負(fù)極材料中，相比于鐵、鈷和鎳基氧化物，錳基氧化物由于其具有高比容量、無毒、價(jià)格低廉和寬泛的工

2、作電壓，以及平均放電電壓和充電電壓為0.5V和1.2V等優(yōu)點(diǎn)，成為研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。但是錳基材料由于其在電化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生較大的體積變化、氧化物負(fù)極材料電導(dǎo)率較低、首次循環(huán)庫倫效率較低及嚴(yán)重的電壓滯后現(xiàn)象使其作為負(fù)極材料的應(yīng)用受到限制。因此，構(gòu)筑錳基材料的結(jié)構(gòu)多樣性是非常有必要的。本文主要合成了不同維度MnOOH多層納米線和多孔結(jié)構(gòu)MnMoO4氧化物，通過改變各種反應(yīng)條件探究最終產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，并進(jìn)行電化學(xué)性能測試。

3、>　　本文研究內(nèi)容主要如下：
　　（1）首次采用錳金屬離子和八鉬氧酸鹽通過水熱法及煅燒過程合成了多孔球狀MnMoO4氧化物。煅燒后的氧化物仍然保持著前軀體的形貌結(jié)構(gòu)。制備出具有多孔球狀結(jié)構(gòu)，粒徑尺寸均勻。隨后通過改變表面活性劑的加入量，對(duì)表面活性劑在合成過程中起到的作用進(jìn)行了討論。將不同的樣品用作負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測試，對(duì)循環(huán)性能之間的差異結(jié)合形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　?。?）為了構(gòu)筑多孔MnMoO4氧化物的結(jié)構(gòu)多樣性，結(jié)

4、合有機(jī)配體對(duì)金屬有機(jī)框架的影響和多金屬氧酸鹽多樣化的結(jié)構(gòu)，通過改變八鉬酸鹽和有機(jī)配體的含量探究了其對(duì)最終產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)的影響。不同的有機(jī)配體含量和八鉬酸鹽含量產(chǎn)生的多孔MnMoO4氧化物的維度不同，粒徑尺寸不同，表面結(jié)構(gòu)不同，使其電化學(xué)性能產(chǎn)生差異。
　?。?）通過水熱法制備了一維的MnOOH多層結(jié)構(gòu)納米線。對(duì)多層結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制通過改變水熱反應(yīng)時(shí)間及不同的pH值條件所產(chǎn)生的形貌結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了探究，并作為負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測試。結(jié)