MnO-C復(fù)合材料作為鋰離子電池負極的電化學(xué)性能.pdf

1、本課題用高溫?zé)Y(jié)有機前驅(qū)體的方法，制備了納米級的MnO/C復(fù)合材料，并對其做了系統(tǒng)的研究。利用XRD、TG、SEM、TEM和XPS等手段對材料的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)進行了分析；同時，對材料進行了恒流充放電和循環(huán)伏安等測試，研究復(fù)合材料的電化學(xué)性能。
　　制備出的MnO/C復(fù)合材料是一種納米級的“核-殼”結(jié)構(gòu)的材料。材料呈顆粒狀均勻分布，顆粒大小在100 nm~200 nm之間。材料的首次嵌鋰容量為1189.5 mAh g-1，脫鋰容

2、量可達706.8 mAh g-1，庫倫效率為59.4％。經(jīng)過45次循環(huán)后，材料的脫嵌鋰容量仍能保持在424.6 mAh g-1。MnO/C復(fù)合材料中所含有的碳可以提高 MnO的導(dǎo)電性和分散程度，緩解材料的體積膨脹，加快電化學(xué)反應(yīng)的傳荷速率。
　　論文對制備復(fù)合材料的條件，如：前驅(qū)體的種類、燒結(jié)時間、燒結(jié)溫度和氧化時間等加以研究。發(fā)現(xiàn)通過溶膠-凝膠法制備得到的苯甲酸錳作為前驅(qū)體燒結(jié)得到的復(fù)合材料體現(xiàn)出較高的嵌鋰容量；不同燒結(jié)時間制備

3、的MnO/C復(fù)合材料在最初的脫嵌鋰過程中，性能差別不大，但其循環(huán)性能和倍率性能隨燒結(jié)時間的增長而下降；500℃下高溫?zé)Y(jié)制備的復(fù)合材料的嵌鋰容量較400℃和600℃燒結(jié)制備的復(fù)合材料要好；不同的氧化時間也會對材料的性能產(chǎn)生影響，隨著氧化時間的增長，材料的脫嵌鋰容量增加。所以，在制備MnO/C復(fù)合材料時，選擇苯甲酸錳做前驅(qū)體，在500℃通氮氣保護，隔絕空氣高溫?zé)Y(jié)2h，降溫到200℃后，再在空氣中200℃氧化5h制備得到的復(fù)合材料的性能比