高性能MnO2正极材料及储锌性能研究文献综述

 2021-12-25 15:59:50

全文总字数:6568字

文献综述

前言目前,高能量密度的锂离子电池作为典型的电化学储能器件,已经广泛地应用于人们的日常生活中,占据了大部分商用充电电池市场。

但是锂离子电池中存在的如锂资源匮乏、制作成本高、有机电解液不安全等问题,限制了它们的进一步发展,特别是在大规模储能系统的应用,而未来新兴应用领域对下一代电化学储能器件在安全性、比容量、能量密度、功率密度及循环寿命等方面提出了更高的要求。

相比而言,可充电水系锌离子电池(ZIBs)具有成本低、安全性高、环境友好等优点,在大规模储能系统的应用上具备一定的潜力,使其逐渐成为近年来的研究热点。

2 锌锰电池发展现状水系锌锰电池电解液为含Zn2 的近中性或弱酸性水性溶液[1、2],在其充放电过程中,正极材料可进行Zn2 的脱嵌,负极可进行Zn的氧化溶解/ Zn2 的还原沉积。

由于Zn2 嵌入/脱出反应为两电子过程,离子迁移能垒较大,电化学极化较高,使得宿主微观结构和相结构易破坏,限制了锌离子电池的容量、倍率及循环性能[3、4]。

锌离子电池要求正极材料能够发生可逆的Zn2 脱嵌,而MnO2是研究最多的正极材料之一。

高能量密度的锰基正极通常会受到锰溶解和结构崩塌的困扰,这是因为其高充放电容量和高工作电压使其热力学不稳定性增加,从而导致显著的容量衰减[5]。

MnO2具有多种晶型,与其他晶型的MnO2相比,其它晶型的MnO2都不可避免的会在首圈发生从隧道到层状Zn-buserite结构的转换[6]而δ-MnO2则可以有效地避免这种结构转变。

δ-MnO2层到层的 Zn2 与H 共嵌机制充分还说明了δ-MnO2作为锌锰二次电池的巨大潜力。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。