掺杂锰氧化物的聚乙烯醇基碳包覆复合材料的制备及界面改良优化机制

作     者：王雪琪 喻嘉 施思齐 WANG Xueqi;YU Jia;SHI Siqi

作者机构：上海大学材料科学与工程学院上海200444 

出 版 物：《上海大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shanghai University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第29卷第5期

页      面：973-990页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金资助项目(U2030206) 

主　　题：氟化碳基锂电池 锰氧化物 聚乙烯醇基 碳化温度 氧化温度 包覆层厚度 

摘      要：采用掺杂锰氧化物MnO_(x)的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)基碳包覆(CF_(0.79)@C-MnO_(x))对氟化碳(CF_(0.79))进行改性.为提升锂氟化碳电池倍率性能,进一步探讨碳化温度、氧化温度和包覆层厚度对制备的CF_(0.79)@C-MnO_(x)复合材料电化学性能的影响,以此优化氟化碳包覆层获得界面改良最佳优化机制.实验结果表明.优化碳化温度,可得到导电性最好的碳层;优化氧化温度,可得到结晶性好的锰氧化物;优化PVA和Mn(NO_(3))_(2)浓度来调控包覆层厚度,可进一步改善氟化碳的界面,促进锂离子扩散到氟化碳电极上.微观形貌表征及电化学性能分析均表明,CF_(0.79)@C-MnO_(x)-350℃氩气-400℃氧气-0.25 mol/L Mn(NO_(3))_(2)-0.25 mol/L PVA具有最佳的性能,在高的放电倍率下,无论在倍率性能还是电压平台,都优于原始氟化碳和其他掺杂MnO_(x)的PVA碳包覆复合材料.