三维中空多孔MnO纳米球设计制备及储锌性能提升研究

作     者：韩世昌 余水华 张韩方 章泽恺 楚化强 

作者机构：安徽工业大学能源与环境学院 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:52176095) 安徽省杰出青年基金项目(编号:2008085J25) 

主　　题：Mn O 纳米球 正极材料 水系锌离子电池 电化学性能 

摘      要：Mn2O3作为水系锌离子电池(AZIBs)的正极材料，因其卓越的储能潜力受到研究者广泛关注。然而，其应用受到材料体积膨胀和锰溶解造成的可逆性较差等因素的制约。针对这些挑战，本研究通过水热法和热处理工艺，成功制备了具有独特三维中空多孔结构的Mn2O3纳米球。这种独特的三维中空多孔结构赋予了Mn2O3更大的比表面积和更优越的离子扩散通道，从而使其具备出色的储锌性能。研究结果表明，在0.1 A/g的电流密度下，Mn-450-2h电极材料展现出高的比容量，达636 mAh/g，在经历了50次充放电循环后其比容量仍保持在330 mAh/g。同时，在0.5 A/g的电流密度下，Mn-450-2h电极材料经过500次循环后，放电比容量能够稳定在100 mAh/g。此外，对电化学储锌机制的详细分析揭示了材料的物理化学特性与其电化学性能之间的关系，为构建先进的锰基氧化物电极材料提供了新的视角和方向。