为解决MnO_(2)在锌离子电池充放电中导电性差的问题,将MnO_(2)与碳纳米纤维复合以提高MnO_(2)的导电性,通过微观核壳结构的设计改善MnO_(2)充放电过程中的溶解问题。以静电纺丝和退火相结合的方法成功制备了碳纳米纤维,采用湿化学方法...为解决MnO_(2)在锌离子电池充放电中导电性差的问题,将MnO_(2)与碳纳米纤维复合以提高MnO_(2)的导电性,通过微观核壳结构的设计改善MnO_(2)充放电过程中的溶解问题。以静电纺丝和退火相结合的方法成功制备了碳纳米纤维,采用湿化学方法和水热法使KMnO 4在碳纳米纤维的表面还原为MnO_(2)。XRD证实了α-MnO_(2)和β-MnO_(2)的存在且无杂质产生,SEM照片显示成功制备了核壳结构的C@MnO_(2)复合纳米纤维。电化学测试结果表明在0.1 A g恒流充放电下,循环100次仍有83%的容量保持率,且可提供163.89 mAh g的可观比容量。该长循环性能得益于碳纳米纤维与MnO_(2)的协同作用,导电性的碳纳米纤维作为骨架促进了电子转移动力学,而MnO_(2)纳米片提高了活性材料与电解液的接触面积,促进了Zn^(2+)扩散。此外,MnO_(2)与碳纳米纤维紧密连接在一起,形成了完整均一的结构也最大程度地改善了MnO_(2)在充放电过程中的体积变化与溶解问题。展开更多
文摘为解决MnO_(2)在锌离子电池充放电中导电性差的问题,将MnO_(2)与碳纳米纤维复合以提高MnO_(2)的导电性,通过微观核壳结构的设计改善MnO_(2)充放电过程中的溶解问题。以静电纺丝和退火相结合的方法成功制备了碳纳米纤维,采用湿化学方法和水热法使KMnO 4在碳纳米纤维的表面还原为MnO_(2)。XRD证实了α-MnO_(2)和β-MnO_(2)的存在且无杂质产生,SEM照片显示成功制备了核壳结构的C@MnO_(2)复合纳米纤维。电化学测试结果表明在0.1 A g恒流充放电下,循环100次仍有83%的容量保持率,且可提供163.89 mAh g的可观比容量。该长循环性能得益于碳纳米纤维与MnO_(2)的协同作用,导电性的碳纳米纤维作为骨架促进了电子转移动力学,而MnO_(2)纳米片提高了活性材料与电解液的接触面积,促进了Zn^(2+)扩散。此外,MnO_(2)与碳纳米纤维紧密连接在一起,形成了完整均一的结构也最大程度地改善了MnO_(2)在充放电过程中的体积变化与溶解问题。