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一项重大研究或大大提高锂离子电池性能!【派瑞得锂电池】

返回列表 来源: 发布日期: 2018.12.12

美国阿克伦大学的研究人员研发了Mn3O4/C分级多孔纳米球,并将其用作锂离子电池的阳极材料。该类纳米球的可逆比容量较高、具优异的稳定性和极长的循坏使用寿命。

据外媒报道,美国阿克伦大学的研究人员研发了Mn3O4/C分级多孔纳米球,并将其用作锂离子电池的阳极材料。该类纳米球的可逆比容量较高(电流为200 mA/g时,电池容量为1237 mAh/g)、具优异的稳定性(电流为4 A/g时,电池容量为425 mAh/g)和极长的循坏使用寿命(电流为4 A/g3000次循坏使用后,无明显的容量衰减)。

理论上,过渡金属氧化物容量高,成本低,是一款很有前景的阳极候选材料。在该类材料中,Mn3O4储藏量丰富、不易氧化、在电化学方面具有竞争力,作为一款电池阳极材料,其前景较好,也被广泛应用于磷酸铁锂电池锂离子 电池材料研究中。

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然而,过渡金属氧化物能成为锂离子电池LIBs)阳极材料,还遇到了几个问题:首先,金属氧化物的内在的差导电性限制了整个电极的电子传输,导致活性材料利用率低、可估价性低。其次,在锂化和脱锂过程中金属氧化物的大体积缩胀会导致电极粉碎,从而加速循坏使用过程中的容量衰减。众所周知,纳米工程和碳杂化是克服和限制此类问题的有效方法。

该研究团队利用溶剂热反应,合成了自组装锰基金属复合物(Mn-MOC),该合成物具有球形结构。然后,研究人员通过热退火处理将Mn-MOC前体材料转化成分级多孔的Mn3O4/C纳米球。

研究人员将锂离子电池锂的储存能力归因于纳米球的独特多孔分级结构。纳米球Mn3O4纳米晶体组成,该晶体覆盖了均匀分布的薄碳壳。此纳米结构反应面积较大,增强了导电性,而且容易生成稳定的固体电解质界面(SEI)的形成并能适应转化反应类电极的体积变化。

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