鋰基離子交換電池的電化學性能研究.pdf

1、化學電池在能源的存儲和轉(zhuǎn)化中起著非常關(guān)鍵的作用。水系鋰離子電儲體系與傳統(tǒng)易燃有毒的有機鋰離子電儲體系相比具有安全性高，成本低，環(huán)境友好等優(yōu)勢?，F(xiàn)有的水系離子電池所用的電極材料主要為含鋰化合物，然而鋰資源有限，原料成本高，電極材料的選擇范圍有限，制約著水系離子電池的發(fā)展。本文考慮到以上不足，研究開發(fā)了幾種離子交換水系電池體系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以添加了不同碳材料的粉末狀鋅為負極，錳酸鋰為正極，鋅鹽和鋰鹽的混合水溶液為電解液

2、組裝成電池體系。結(jié)果表明，碳材料的引入抑制了鋅電極表面枝晶的生長和鋅的自溶解，其中活性碳的抑制效果最佳，將鋅電極的首次放電容量由114 mAh g-1提高到150mAh g-1，而且經(jīng)過210次的循環(huán)測試后，其放電容量還在60 mAh g-1以上，這說明鋅/活性碳復合鋅電極在水系離子交換電池中的應用具有很大的發(fā)展?jié)摿Α＂仆ㄟ^水熱合成法成功制備了二氧化錳/碳納米管復合材料。碳納米管作為載體改善了二氧化錳自身電導率低的問題，同時使二氧化錳材

3、料尺寸納米化，有效的減小離子傳遞阻抗。以MnO2/CNT復合材料為負極，LiMn2O4為正極，鎂鹽和鋰鹽的混合水溶液為電解液組裝成電池體系。結(jié)果表明，該電池體系具有較好的循環(huán)性能和良好的倍率性能，同時也說明負極MnO2/CNT材料結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。綜上可知，MnO2/CNT//LiMn2O4電池體系表現(xiàn)出較好的電池性能，有望開發(fā)成一種綠色環(huán)保的電池。⑶通過溶膠-凝膠結(jié)合高溫固相法成功制備了磷酸鈦鈉及其碳的復合材料。將NaTi2(PO4)3/