二氧化锰复合材料的制备及水系储能性能研究

　　

为解决水系锌离子电池正极材料MnO₂的导电率低、充放电过程中体积膨胀较大等问题，本实验以碳布(CC)为基底，高锰酸钾(KMnO₄)为原料，通过水热反应得到了MnO₂@CC复合材料，并探讨了不同水热温度对其微观形貌、结构及其电化学性能等的影响。测试发现在180 oC得到的MnO₂@CC形貌为堆叠的纳米片状，该结构可增加电解液与MnO₂活性材料电接触面积，缩短Zn²⁺的扩散距离，增大电子导电性，有助于缓解循环过程中的体积变化，从而表现出优越的储锌性能。电化学测试结果表明，MnO₂@CC-180材料在100 mA g^-1的小电流密度下，循环充放电300次后放电比容量为212 mAh g^-1；在400 mA g^-1的大电流密度下，在进行500次充放电循环后放电比容量为140 mAh g^-1，并且在不同的电流密度，展现出良好的倍率性能。

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