丰富氧缺陷Mn Ox掺杂的碳纳米纤维基锌离子电池阴极材料的制备及性能

摘要：

可充电水系锌离子电池(ZIBs)由于性能优良、价格低廉、环境友好等优点而被广泛研究,而针对高容量、长循环寿命的ZIBs阴极结构设计成为该领域研究的热点.采用同轴静电纺丝法,以PAN溶液为皮层,含有Mn(NO3)2·xH2 O的PAN溶液为芯层制备纳米纤维膜,并对其炭化后得到了一种表面具有类皮脂腺凸起结构的碳纳米纤维(MCNFs),在其表面电化学沉积MnO2,制得了与电解液具有优良亲和性的MnO2@MCNFs阴极材料.研究表明:设计得到的类皮脂腺结构不仅增大了阴极比表面积,而且在MCNFs基底与电化学沉积的α-MnO2活性物质之间形成铆接效应,加固了界面结合,减少活性物质脱落,降低界面电阻,缩短了电子传导和离子扩散路径.对其电化学性能进行测试,芯层Mn(NO3)2·xH2 O含量为3％的阴极在100 mA/g的电流密度下,首周次比容量达581.16 mAh/g;在1 A/g电流密度下循环1000周次后比容量仍大于120 mAh/g,库仑效率保持在99％左右.

关键词：类皮脂腺结构、MnOx@MCNFs、自支撑、电化学沉积、锌离子电池

所属期刊栏目：50

分类号：TS179;TQ152(纺织工业、染整工业)

资助基金：中国博士后科学基金特别资助项目;中国博士后基金一等资助项目

在线出版日期：2022-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：25-34