錳-鈷氧化物鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其性能研究.pdf

1、鋰離子電池作為一種應(yīng)用十分廣泛的儲能器件，具有能量密度高、安全性能好和循環(huán)壽命長等優(yōu)點。目前普遍使用的商業(yè)石墨電極只有372mAhg-1的理論容量，對電池的能量輸出有一定的限制。過渡金屬氧化物作為可能替代石墨的負(fù)極材料，具有較高的理論容量和相對較低的放電電勢。但是過渡金屬氧化物負(fù)極材料在規(guī)模應(yīng)用之前需要克服自身的缺陷，在充放電過程中會產(chǎn)生較大的體積膨脹和粒子團聚，會導(dǎo)致電極材料在充放電循環(huán)中電子導(dǎo)電性降低和容量衰減?；谔坎牧显陔娀瘜W(xué)領(lǐng)

2、域的優(yōu)勢:導(dǎo)電性高、結(jié)構(gòu)可控，本文通過對過渡金屬氧化物進(jìn)行炭修飾來改善金屬氧化物的電化學(xué)性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過在二元金屬氧化物ZnMnO3上原位生長ZIF-8，再經(jīng)過炭熱還原的方法制備了一種MnOx/C納米復(fù)合電極材料。基于軟硬酸堿理論，選擇ZnMnO3與咪唑配位，在錳氧化物周圍生長ZIF-8。利用不同的二氧化錳前驅(qū)體所得的MnOx/C電極材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能，尤其是以三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的MnO2作為前驅(qū)體的負(fù)極

3、材料，循環(huán)240次之后，在0.2 Ag-1的電流密度下比容量達(dá)到1201mAhg-1。⑵利用上面相同的方法制備Co3O4/C復(fù)合材料作為鋰電負(fù)極材料。采用ZnCo2O4/rGO作為前驅(qū)體為ZIF-8的形成提供Zn2+。在經(jīng)過炭熱還原和一個必需的后續(xù)氧化處理后得到的Co3O4/C電極材料在0.2Ag-1電流密度下其比容量達(dá)到904mAhg-1。⑶利用相同的ZnCo2O4/GO作為前驅(qū)體，通過與多巴胺有機復(fù)合，兩步法制備一種氮摻雜的納米復(fù)合