微波法合成纳米MnO_2及其电化学性能研究

采用微波法制备了不同形貌的MnO2纳米粉体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对MnO2的微观结构和形貌进行了表征。结果表明:制备的MnO2为α-MnO2和γ-MnO2的混晶,随着微波反应时间的增加,其形状由花瓣状过渡为棒状,并且其晶型越来越完整。电化学测试结果表明,合成的MnO2在2 mol/L的(NH4)2SO4中具有较好的电化学性能,在2 mA/cm2的电流下放电时的比容量为240 F/g。     

MnO2预处理对LiMn2O4性能的影响研究

以经过硝酸预处理的电解二氧化锰为原料制备尖晶石LiMn2O4,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电对LiMn2O4进行物相、形貌及电化学性质分析.结果表明:采用经硝酸预处理MnO2制备的LiMn2O4粉末X射线衍射峰比未经硝酸预处理MnO2制备的LiMn2O4强度大,峰更尖锐,结晶性更好,粉末颗粒均匀,表面光滑,无团聚现象.经预处理MnO2制备的LiMn2O4在0.2C倍率放电时的比容量为121.1 mAh/g,高于未经预处理MnO2制备的LiMn2O4放电比容量116.7mAh/g,在室温或高温(55℃)不同充放电倍率循环时的容量保持率均高于未经预处理MnO2制备的LiMn2O4.     

α-MnO2和 β-MnO2一维材料的可控制备及其电容性能

将锰粉分散在K2S2O8水溶液中,分别在150℃和180℃水热处理24 h制备了两种MnO2材料.应用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和N2吸-脱附技术对所得产物进行表征.结果表明,α-MnO2具有纳米线状形貌(直径为40～60 nm,长度约为4μm),β-MnO2具有棒状形貌(长度约为3μm).α-MnO2的比表面积高达87 m2/g,而β-MnO2的仅为6.2 m2/g.电化学测试结果表明,在1 mol/L Na2 SO4水溶液中,当扫描速度为5 mV/s时,α-MnO2和β-MnO2的比电容分别为121 F/g和19 F/g.扫速为20 mV/s时,α-MnO2循环2000次后的容量保持率高达99.2;.α-MnO2具有优异的电容性能.     

原料配比对水热法合成纳米MnO2晶型及电化学性能的影响

本文采用水热法,通过调节高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)原料配比控制MnO2的晶体结构和形貌.当KMno4与MnSO4物质的量比为6∶1时,制备出由纳米片构成的球形δ-MnO2,形似海胆,直径约为0.5-1μm;当两者物质的量比2∶3时,所得α-MnO2纳米线粗细均匀,直径约为30 ～50 nm,长度为1 μm;当两者物质的量比减小到1∶3时,则合成出直径约为50 ～ 100 nm,长度为2～4 μm的短棒状β-MnO2.采用循环伏安法和恒电流充放电法对上述电极材料进行电化学性能研究,结果表明海胆状δ-MnO2具有优良的超电容性能,1 A/g充放电时,其放电比电容为162 F/g,远高于α-MnO2(62F/g)纳米线和棒状β-MnO2(8 F/g)的比电容.     

强化固相反应法制备超微LiNi0.5Mn1.5O4粉末的工艺研究

以NiO,MnO2和Li2 CO3粉末为前驱体,采用高能球磨法对其进行活化处理,继而对其进行两段煅烧处理,成功地合成出了具有尖晶石结构的LiNi0.5 MnL5O4超微粉末.采用X射线衍射和扫描电子显微镜对最终产物的物相组成和形貌特征进行了表征.结果表明:经过高能球磨活化处理10 h后的粉末前驱体在700℃煅烧5h之后再在900℃保温1h的产物为结晶性能好的尖晶石型LiNi0.5Mn1.5 O4,粉末粒径大约为600 nm,粒径分布均匀,以0.1C的倍率充放电,最高放电比容量达到127.8 mAh/g,在0.5C倍率下循环50次的容量保持率为98.8;.     

空心海胆状MnO2的低温水热制备及其电容性质

在90℃条件下,水热处理KMnO4、(NH4)2SO4和H2SO4的水溶液24 h,制备得到了二氧化锰材料.应用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)技术对所得材料的结构和形貌进行表征.结果表明,所得二氧化锰为具有空心海胆形貌的α-MnO2.通过改变反应时间,研究了α-MnO2的生成过程.同时,研究了空心海胆α-MnO2的电容性质.循环伏安测试结果显示,当扫描速度为5 mV/s时,α-MnO2的比电容为145 F/g.在20 mV/s的扫速下,循环2000圈后其比电容保持率高达95;.     

两步烧结法制备碳包覆的LiFePO4/C复合正极材料的研究

采用两步烧结法处理原位合成的碳包覆的LiFePO4/C复合正极材料,采用XRD、SEM对材料的结构及表面形貌进行了表征;通过CV、EIS及充放电测试仪进行电化学性能测试.结果表明,两步烧结法制备的材料具有良好的倍率性能及循环性能.0.2C时的首次放电比容量为142.5 mAh/g,循环30次后,放电比容量仍达到126.9 mAh/g;0.5 C时的首次放电比容量为122.9 mAh/g;1 C时的首次放电比容量为106.4 mAh/g;2 C时的首次充放电为81.3 mAh/g.     

热电池MnO2/石墨烯正极制备及电性能研究

采用水热法合成了MnO2/石墨烯复合材料,通过扫描电子显微镜( SEM)分析了材料的表面形貌,通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征了材料的晶相结构和组成,采用恒流放电的方式对LiSi/LiCl-KCl/( MnO2/G)单体电池进行了电性能的测试。测试结果表明反应体系中加入GO后获得的材料由大量的纳米花球式和纳米棒式结构无规则的交织排列在一起,α-MnO2纳米簇结构依附在石墨烯纳米片上;产物在2θ为22°~27°时出现了较宽的无序堆叠的石墨烯的衍射峰;Mn元素氧化后离子状态为Mn4+;LiSi/LiCl-KCl/( MnO2/G)单体电池有两个放电平台,分别为2.58 V、1.96 V,放电电压截止到1.0 V时,对应的放电比容量达到1150.2 mAh/g。     

γ-MnS花状微球的水热制备及其电化学性能

基于硫代乙酰胺和高锰酸钾之间的氧化还原反应,采用水热法制备了MnS材料.应用X-射线衍射和扫描电镜技术对制备材料的结构和形貌进行表征.结果表明,当硫代乙酰胺和高锰酸钾的配比为2:1时,所得材料为六方纤锌矿结构的γ-MnS,具有空心棒组装成的花球形貌.反应物的配比和反应温度对产物的物相和形貌有显著影响.电化学测试结果显示,γ-MnS作为锂离子电池负极材料具有高的比容量、较好的循环稳定性和倍率性能.电流密度为0.1 A/g时,首次放电比容量高达1623.8 mAh/g.恒流充放电100次后,比容量为556.7 mAh/g.     

海胆状Eu2O3/Ag3VO4复合材料的水热合成及其光致发光性能

以硝酸银和氧化铕为金属源,P123为结构导向剂,乙醇和水为溶剂.本文通过前驱体合成路线,采用水热法得到海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球,并探讨其合成条件;采用SEM、XRD、XPS等方法对样品进行了表征,并探讨了Eu2 O3/Ag3 VO4海胆状微纳米结构的形成过程.测试结果表明:在反应温度为80℃,反应时间为10 h时,所合成的海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球直径约为4~5μm.针对合成的样品,研究了海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球的光致发光性能,并考察Eu3+掺杂量对光致发光性能的影响,当Eu3+掺杂量为4;时,样品具有最好的光致发光性能.