納米二氧化錳制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、二氧化錳作為活性陰極材料在電池工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用,它的品質(zhì)對鋅錳電池的性能起著決定性的作用,因此制備出更高活性的MnO<,2>顯得尤為重要.納米材料具有特殊的物理化學(xué)性能,近幾年來開始在電池中得到應(yīng)用.該文選擇納米二氧化錳為研究對象,對其物理化學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.最后,探討了納米二氧化錳在EMD中的摻雜效應(yīng).該文首先對納米MnO<,2>的制備工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.采用溶膠凝膠法制備納米MnO<,2>,考察了制備工藝中的反應(yīng)物比例、P

2、H值、燒結(jié)溫度與時(shí)間以及酸化處理對產(chǎn)物的影響.發(fā)現(xiàn)溶膠-凝膠法制備納米二氧化錳的最佳工藝條件為:檸檬酸與酸醋酸錳摩爾比O.4:1混合,溶液的PH值為6左右,干凝膠的燒結(jié)在350℃下燒結(jié)10h,燒結(jié)后的產(chǎn)物在2mol/L的H<,2>SO<,4>酸化處理2小時(shí).為了提高M(jìn)nO<,2>的電化學(xué)性能,對燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行500℃高溫酸化處理.結(jié)果表明,經(jīng)過高溫酸化處理后,樣品中的MnO<,2>含量提高、粒徑減小、表面積增大,因此電極的活性提高、放電容

3、量大大提高,在電位為-0.4 V處,其放電容量比電解二氧化錳(EMD)要高出52％.對電解質(zhì)添加劑、電極制備工藝等因素對納米二氧化錳性能的影響做了研究,發(fā)現(xiàn)在9mol/L的KOH溶液中加入10％TEA添加劑,電極第二步放電容量提高,電極的可逆性增強(qiáng).電極制備采用涂膏式方法,石墨和乙炔黑混合作為導(dǎo)電劑,粘結(jié)劑含量為3.8％時(shí),電極的反應(yīng)活性高,放電容量大.最后,對該文制備的納米二氧化錳在電解二氧化錳(EMD)的摻雜效應(yīng)進(jìn)行了研究.結(jié)果表明