锂离子电池正极材料线团状α-MnO2的合成及电化学性能
Synthesis and Electrochemical Characteristics of Clew-like α-MnO2 as Cathode Material for Lithium Ion Battery
作者单位E-mail
徐杉 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
卢琳 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
刘恋 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
骆义文 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
王石泉 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
wsqhao@126.com 
刘建文 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
李国华 浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室, 杭州 310032  
冯传启 湖北大学湖北先进有机化学材料协同创新中心, 武汉 430062
湖北大学有机功能分子的合成与应用教育部重点实验室, 武汉 430062 
 
摘要: 以MnSO4, (NH4)2S2O8为反应物,Ag+作为催化剂的溶液相方法合成了线团状的α-MnO2。采用XRD、SEM和TEM等手段对合成产物进行了表征。发现反应温度和反应时间对产物的结晶度和形貌有很大的影响。通过恒电流充电/放电测试和循环伏安法(CV)对最终产物的电化学性能进行了表征。结果表明,由于其独特的形态,25 ℃下反应2 d的产物作为锂离子电池正极材料,表现出良好的循环稳定性(100次循环后放电比容量为124 mAh·g-1)。线团状α-MnO2在锂离子电池应用中可能是一个潜在的正极材料。
关键词: 线团状α-MnO2  溶液相合成方法  锂离子电池
基金项目: 浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地开放基金(No.GCTKF2014013)、贵州省教育厅安顺学院功能材料与资源化学 特色重点实验室开放基金(No.GAFMRC201305)和武汉市青年科技晨光计划项目(No.2014070404010213)资助。
Abstract: Clew-like α-MnO2 was synthesized by a solution phase synthesis method using MnSO4 and (NH4)2S2O8 as reactants and Ag+ ions as catalyst. The synthetic materials were characterized by XRD, SEM and TEM. It was found that the reaction temperature and reaction time have much influence on the crystallinity and morphology of the products. The electrochemical properties of the final products were tested by galvanostatic charge/discharge profile measurement and cyclic voltammetry (CV). The results show that the product prepared at 25 ℃ for 2 days as cathode material for lithium ion battery, exhibits excellent cycling stability (124 mAh·g-1 after 100 cycles) due to its unique morphology. The clew-structure α-MnO2 could be a potential cathode material for the application of lithium ion batteries (LIBs).
Keywords: clew-like α-MnO2  solution phase synthesis method  lithium ion battery
投稿时间:2015-09-07 修订日期:2015-10-19
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徐杉,卢琳,刘恋,骆义文,王石泉,刘建文,李国华,冯传启.锂离子电池正极材料线团状α-MnO2的合成及电化学性能[J].无机化学学报,2016,32(1):124-130.
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