錳鈷尖晶石材料的合成與電化學(xué)應(yīng)用.pdf

1、過渡金屬氧化物具有較高的可逆容量及較好的倍率性能而成為很有潛力的鋰離子電池負(fù)極材料，但這些材料同時也存在首次不可逆容量損失大、循環(huán)性差等缺點(diǎn)。而納米結(jié)構(gòu)材料在一定程度上克服材料的這些缺點(diǎn)，提高其電化學(xué)性能。據(jù)此，本文使用溶劑熱法合成了三種不同形貌的，且初級結(jié)構(gòu)為納米結(jié)構(gòu)的錳鈷尖晶石材料，測試了它們的電化學(xué)性能，并使用XRD，F(xiàn)TIR，SEM及TEM等分析方法對材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　首先，以PVP為軟模板，尿素為沉淀劑合成了前驅(qū)

2、體為層狀雙氫氧化物的玫瑰花狀MnCo2O4材料；同時對玫瑰花狀MnCo2O4材料的成長機(jī)理進(jìn)行了合理的推測；并在電流密度為100mA·g-1時測得其首次充放電比容量分別為1502mA·h·g-1和1130mA·h·g-1，遠(yuǎn)高于其理論容量（891mA·h·g-1），隨著電流密度逐漸增大，其放電比容量逐漸降低，但當(dāng)從電流密度1000mA·g-1重新回到100mA·g-1時，其放電比容量仍保持到1200mA·h·g-1左右；85次循環(huán)之后放

3、電比容量保持為首次放電比容量的81.3％。說明該材料具有較好的倍率性能及循環(huán)性能。
　　以FeSO4?7H2O為鐵源對玫瑰花狀MnCo2O4材料進(jìn)行摻雜，成功合成了花狀Fe-MnCo2O4，并對花狀Fe-MnCo2O4材料進(jìn)行了電化學(xué)性能測試。在電流密度為100mA·g-1時，測得其花狀Fe-MnCo2O4材料的首次充放電比容量為902mA·h·g-1、700mA·h·g-1；隨著電流密度的增大，該花狀Fe-MnCo2O4材料的充

4、放電比容量逐漸下降，當(dāng)電流密度再次回到100mA·g-1時，其放電比容量則同樣可以保持其初始值900mA·h·g-1左右；循環(huán)80次充放電之后，該花狀Fe-MnCo2O4材料的放電比容量為810mA·h·g-1。說明該花狀Fe-MnCo2O4材料具有較好的倍率性能，但其循環(huán)性能及充放電比容量不及玫瑰花狀MnCo2O4材料。
　　利用了尿素為沉淀劑合成了前驅(qū)體為Co0.33Mn0.67CO3的立方體聚集而成的CoMn2O4材料。在1