NaBiO3的固相合成及其对二氧化锰电化学性质的影响

采用固相氧化反应,制备了高纯度的NaBiO3,用于掺杂改性二氧化锰电极。通过恒流放电实验和循环伏安测试,研究了掺杂碱性二氧化锰电极和掺杂碱锰电池的电化学性能,初步探讨了反应机理。实验结果表明,掺杂量在1~10 % 之间对MnO2电极有很好的改性作用。NaBiO3掺杂的MnO2电极比纯MnO2电极的放电电压升高100~150 mV,放电容量提高72%以上。NaBiO3掺杂的MnO2电极比掺杂Bi2O3电极有着更高的放电电压和放电容量。     

化学改性MnO2的制备及可充性

制备可充锌锰电池的关键技术之一是提高MnO2的可逆性。采用化学沉淀氧化法制备改性MnO2。研究了锰盐、掺杂物质、氧化剂、温度等对MnO2可逆性的影响。采用模拟电池及微电极技术研究MnO2的充放电性能,结合XRD、SEM检测改性MnO2的晶形和形貌。实验结果表明,当以Bi（NO3）3为掺杂物质时,制备改性MnO2的优化工艺条件是：n（Mn）／n（Bi）（摩尔比）为6～10,氧化剂用NaClO,锰盐可用Mn（NO3）2或MnSO4,25 ℃,反应时间10～15 h。所得改性MnO2呈疏松微晶粒状,是以β-MnOOH为主的β-MnOOH与β-BiOOH的混合晶相。该样品经第10次循环充放电后,其放电容量为初始放电容量的121％,10次累积放电容量是电解MnO2（EMD）的3倍。表明掺Bi3＋对改善MnO2的可逆性和提高放电容量有重要作用。     

可充碱锰电池MnO2正极添加剂的研究进展

结合近年来可充碱锰(RAM)电池的发展,综述了碱性MnO2正极材料方面的掺杂改性研究;简要介绍了Bi、Ti和Pb等掺杂的MnO2正极的电化学性能及掺杂机理;展望了RAM电池的发展前景。     

掺Bi改性MnO的制备及电化学性能研究

通过在氮气保护下热分解固相合成的MnC2 O4及掺杂Bi的MnC2 O4,分别制备了MnO及改性的Bi MnO。通过X射线衍射、溶解度测定、循环伏安分析、充放电、Tafel曲线测试及阻抗分析等手段 ,对其进行了表征及性能研究。结果表明纯MnO的两电子放电容量不超过 1 5 0mAh/ g ,而经过改性后的Bi MnO的两电子放电容量可达 41 7mAh/g ,Bi的掺入有助于提高其电化学性能。通过交流阻抗图谱分析及循环伏安实验对改性机理进行了探讨     

纳米β-PbO2的制备及其对MnO2电极的改性

采用化学法制备纳米β-PbO2对MnO2电极进行掺杂改性。X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)分析表征结果表明,以含Pb2 的偏酸性溶液[Pb(NO3)2水溶液或Pb(Ac)2水溶液]为铅源,以过量的高浓度碱性NaClO溶液为氧化剂,在5～10℃强力搅拌反应2h生成可溶性铅酸盐溶液,再加稀硝酸将溶液pH值调低至7.0左右即可制得粒径30nm左右、晶型完整的β-PbO2粒子。对用纳米β-PbO2掺杂改性的MnO2电极进行放电性能测试的结果表明,将5%～10%的纳米β-PbO2掺入到MnO2中制成的掺杂电极的放电容量较纯MnO2电极可提高60%以上,放电过程电位升高200mV以上。循环伏安测试结果表明,β-PbO2与MnO2的放电产物形成复合产物,改变了反应历程,在一定程度上抑制了电化学惰性物质Mn3O4的生成和积累,从而使MnO2电极的可逆性得到了改善。     

纳米TiO2掺杂MnO2电极的电化学行为

采用醇水回流液相法制得锐钛矿型TiO2纳米粉体,将其用于MnO2电极的掺杂改性,并对改性样品进行了中等倍率浅度恒流放电、循环伏安等测试.结果表明:w(KOH)=40%电解质溶液中,加入最佳掺杂量w为2.8%的改性添加剂纳米A-TiO2后,MnO2电极放电容量提高20%左右.     

纳米Bi-Ni氧化物改性碱性MnO2电极

采用固相合成法制备了纳米Bi-Ni氧化物,X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)测试表明,其组成为单斜晶型Bi2O3和菱形晶型NiO的混合氧化物,粒径界于15～45nm之间。将所制的纳米Bi-Ni氧化物对碱性MnO2电极物理掺杂改性,结合电化学测试结果,运用单纯形法这一多因素优化的数学方法,证明掺杂纳米Bi-Ni氧化物对MnO2电极的浅度放电容量没有提高作用,仅提高MnO2电极深度放电容量,其中,掺杂量小于5%(质量分数)时,改性MnO2电极恒电流(95mA·g-1)深度放电容量提高35%左右。     

超级电容器二氧化锰电极材料的进展

综述了二氧化锰( MnO2)的主要制备技术(如液相沉淀法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法、低温固相法和水热法等)及修饰改性(如掺杂和复合)的进展和存在的主要问题,展望了高性能MnO2电极材料的发展前景.     

活性炭掺杂MnO2电极的电化学性能

采用化学沉淀法制备MnO2并对普通活性炭进行掺杂.通过循环伏安、交流阻抗、漏电流和恒流充放电测试MnO2/C样品电极的电化学性能.测试结果表明:掺杂量为20％（质量分数）时样品的电容特性最好,其放电比容量为255.5 F/g,比掺杂前提高了49.3％;掺杂后样品的等效串联电阻(RESR）和漏电流分别下降了29.8％和6...     

高温固相法制备LiMnO2及其掺杂改性

采用高温固相法合成了正交LiMnO2及其掺杂改性的LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08和Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过扫描电镜对材料的表面形态进行了分析,通过恒电流充放电和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08、Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的结构比未掺杂的LiMnO2表现出较少的阳离子混排和跺堆层错,其中材料Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的电化学性能最佳,该材料以0．2C的倍率循环充放电,最大放电比容量可达129．28mAh／g,50次循环后放电比容量仍保持在124．26mAh／g以上,容量保持率为96．12％。     

碘酸铜的合成及其对电解二氧化锰的改性作用

采用化学沉淀法制备了碘酸铜[Cu(IO_3)_2],以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征,并将所制备的碘酸铜用于电解二氧化锰的物理掺杂改性。恒流放电测试表明,掺入合适的碘酸铜可明显提高电解二氧化锰的放电性能,掺入量为10%时以6.5mA恒流放电可提高44.9%的放电容量。利用线性扫描伏安测试进一步考察了掺杂后电解二氧化锰的电化学行为,并讨论了可能机理。     

化学锰半导体性质与电池活性

本文探讨以直接氧化法生成的初级二氧化锰经过重质化处理后,所研制的化学二氧化锰(CMD)的半导体性质,以及质子在MnO_2晶体内部的扩散速率对MnO_2电池活性的影响。研究结果表明:样品表现出n—型半导体的特征,与初级品相比较,其电子浓度、电子迁移率增大;结合水含量增多;表面OH基团数目减少。在9mol/LKOH溶液中进行放电时,主要是由质子在MnO_2晶格中的扩散来决定MnO_2的品质。     

Pt-MnO_2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究

采用水热法制备了MnO2纳米棒,然后电沉积Pt合成了Pt-MnO2/C复合物.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MnO2的晶型和形貌进行了表征,并运用循环伏安(CV)法考察了Pt-MnO2/C在不同条件下对乙醇的电催化活性.实验结果表明,该催化剂在乙醇浓度为0.5 mol/L,H2SO4浓度为0.5 mol/L,电沉积Pt 40段时对乙醇的电催化活性最好.     

MnO2电极在水系电解液中电容性能的研究

采用溶胶0凝胶法制备出了纳米MnO2,通过X射线衍射试验表明产物是具有双链结构的α-MnO2。在3种浓度接近饱和的水系电解液：中性,强碱性,弱酸性中进行充放电测试。测试结果表明,Mn02电极在0．5mol／L K2SO4溶液中电位窗口只有0．3V,且比容量很低,仅有10．2F／g;在7．0mol／LKOH溶液中电位窗口达到1．0V,电容量为120．3F／g;在2．0mol／L（NH4）2SO4中电位窗口为0．4V,比容量可以达到94.6F／g。