可充鎂電池的研究.pdf

1、從1990年Gregory等人研究組裝的Mg|0.25MMg[B(Bu2Ph2)]2,THF/DME|Co3O4模擬電池體系，可充鎂(離子)電池已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。近幾年以Aurbach等人為代表的科研人員在研究上所取得的重大進(jìn)展，近一步推動(dòng)了可充鎂(離子)電池的研究熱潮。本論文選題新穎，通過對(duì)正極材料和電解質(zhì)溶液的改進(jìn)，對(duì)研究開發(fā)可充鎂電池具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 發(fā)現(xiàn)了一種簡單、方便、新型，并且可以批量生產(chǎn)可用于鎂電池

2、的微米級(jí)棒狀MoO3正極材料的新方法。這是一種新型的合成方法，未見相關(guān)報(bào)道。合成的棒狀MoO3、用模板法制備的層狀MoO3納米纖維與多晶MoO3用作可充鎂電池的正極材料進(jìn)行了比較，首次放電容量關(guān)系為：薄層狀MoO3-Temp(81mAhg-1)＞微米級(jí)棒狀MoO3(70.4mAhg-1)＞多晶MoO3(56.5mAhg-1)。結(jié)果表明多孔的、層狀的、管狀結(jié)構(gòu)有利于鎂的嵌入。 論文首次將釩氧化物納米管用作可充鎂電池的正極材料，納米

3、管長1-3μm，內(nèi)徑15-40nm，外徑60-100nm，并且為開口的，層間距約為3.5nm左右。產(chǎn)物具有特殊的各向異性結(jié)構(gòu)，能為鎂離子提供更多的嵌入空間及熱力學(xué)上更好的嵌鎂位置，如納米管腔、管壁VOx層間等。另外，納米管VOx層間距相對(duì)于V2O5明顯增加，結(jié)果形成有序的“準(zhǔn)層狀結(jié)構(gòu)”，層間的作用力很弱，因此，Mg2+更容易嵌入和脫出。從EIS譜圖可以看出Mg2+的嵌入不再受Mg2的擴(kuò)散和遷移速度控制。 由于氧化物的導(dǎo)電性較差，

4、因此對(duì)合成的釩氧化物納米管進(jìn)行了改性，制備了銅、銀摻雜的釩氧化物納米管，這是一種未見報(bào)道的新型的化合物。對(duì)摻雜的納米管進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試，分析結(jié)果表明Cu0.1-dopedVOx-NTs納米管表現(xiàn)出較好的電化學(xué)嵌鎂性能。較未摻雜的納米管在電化學(xué)容量和放電速度上均有所提高，說明在釩氧化物納米管內(nèi)引入導(dǎo)電性能好的金屬元素后確實(shí)對(duì)管的電化學(xué)性能進(jìn)行了改性。 本文嘗試合成了一種新型的電解質(zhì)溶液：Mg(SnPh3)2。電解液的分解電壓為