T型微反應(yīng)器共沉淀制備鋰離子電池多孔MnO-C負(fù)極材料.pdf

1、MnO作為鋰離子電池負(fù)極材料越來(lái)越引起研究者的廣泛關(guān)注，這主要是因?yàn)镸nO具有較高的理論比容量、較低的放電電壓和來(lái)源豐富等優(yōu)點(diǎn)。但是MnO在充放電過(guò)程中電導(dǎo)率差且體積膨脹嚴(yán)重，易造成材料的開(kāi)裂，引起容量的急劇衰減，這嚴(yán)重影響了其在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本文以NH4HCO3、(NH4)2C2O4和MnSO4·H2O為反應(yīng)原料，在T型微反應(yīng)器通道中通過(guò)共沉淀反應(yīng)制備多孔MnCO3微球和棒狀MnC2O4前驅(qū)體，以蔗糖為碳源對(duì)上述兩種前驅(qū)

2、體進(jìn)行碳包覆，在氮?dú)夥諊徐褵玫蕉嗫譓nO/C微球和棒狀多孔MnO/C電極材料。采用XRD、SEM、FE-SEM、FE-TEM、BET等測(cè)試方法對(duì)材料的物相、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行分析。采用充放電測(cè)試、CV和EIS等電化學(xué)測(cè)試手段對(duì)材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)定。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:以NH4HCO3和MnSO4·H2O為原料制備的多孔MnCO3微球的粒徑為2-3μm，每個(gè)球形顆粒均是由片狀堆積的納米片組成，煅燒后得到多孔MnO/C微球。最佳制備

3、工藝條件為:c(NH4HCO3)/c(MnSO4·H2O)濃度比為2∶1，NH4HCO3濃度為0.2 mol·L-1，MnSO4·H2O濃度為0.1 mol·L-1，進(jìn)樣流速為50 mL·min-1，陳化時(shí)間為0h，反應(yīng)溫度為10℃。該條件下合成的多孔MnO/C微球在1C的倍率下循環(huán)50圈后的比容量655.4 mAh·g-1，與第二圈相比，容量保持率將近100％，在放電倍率分別為0.2 C、0.5 C、1C、2C和0.2 C時(shí)對(duì)應(yīng)的放電

4、比容量分別為808.3 mAh· g-1、743.7 mAh·g-1、642.6 mAh·g-1、450.1 mAh·g-1和803.1 mAh·g-1，顯示出較好的循環(huán)性能和倍率性能。
　　以(H4)2C2O4和MnSO4·H2O為反應(yīng)原料，在流速為50 mL·min-1，反應(yīng)溫度為10℃，陳化時(shí)間為2h，改變兩種反應(yīng)物的濃度制備的棒狀MnC2O4，煅燒后得到棒狀多孔MnO/C負(fù)極材料。在倍率為1C時(shí)，循環(huán)50圈后的放電比容量約