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题名碳布负载氧化锰的制备及其锌离子电池性能研究
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作者
陈淑君
姚恒
张集领
张朝琰
孟轩
岳红伟
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机构
许昌学院化工与材料学院
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出处
《山东化工》
CAS
2024年第8期1-5,10,共6页
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基金
国家自然科学基金(11804289)
河南省科技厅项目(232102230017)
河南省教育厅项目(22B430028)。
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文摘
可再充电水性锌离子电池具有环境友好、高安全性、高离子传导性和低成本等优点,已成为新能源领域最有前途的储能电池之一。锰基材料是锌离子电池最佳的正极材料。然而,其固有的导电性差和结构坍塌阻碍了它们的实际应用。为改善Mn_(3)O_(4)电极材料的电化学性能,文章以碳布为基底、高锰酸钾为原料,利用碳和高锰酸钾之间的氧化还原反应,在碳纤维表面生长了四氧化三锰的纳米线,形成核壳结构的Mn_(3)O_(4)@CC/复合材料,并直接作为水性锌离子电池的自支撑无粘结剂的正极材料。同时,探讨了反应温度对复合材料的影响,制备出Mn_(3)O_(4)@CC/130℃、Mn_(3)O_(4)@CC/160℃和Mn_(3)O_(4)@CC/180℃三种复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光共焦拉曼光谱仪、热重分析仪、电化学工作站等仪器对Mn_(3)O_(4)@CC复合材料的组成、形貌和电化学性能等进行了表征。电化学测试表明,相比于其他两个电极,Mn_(3)O_(4)@CC/130℃复合材料表现出更优异的电化学性能,在100 mA·g^(-1)下循环100次后的容量为277.2 mAh·g^(-1),在1000 mA·g^(-1)的大电流密度下测试,经150次循环容量仍保持在124.0 mAh·g^(-1)。
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关键词
水系锌离子电池
正极材料
碳布
四氧化三锰
水热法
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Keywords
aqueous zinc ion batteries
cathode materials
carbon cloth
Mn_(3)O_(4)
hydrothermal process
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分类号
TQ152
[化学工程—电化学工业]
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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