| N掺杂MnO2/碳布复合材料的制备及储锂性能 |
| Preparation and Lithium Storage Properties of N Doped MnO2/Carbon Cloth Composites |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 夏傲 | 陕西科技大学材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021 | xiaao@sust.edu.cn | | 韩曰朋 | 陕西科技大学材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021 | | | 曾啸雄 | 陕西科技大学材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021 | | | 赵晨鹏 | 陕西科技大学材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021 | | | 谈国强 | 陕西科技大学材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021 | |
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| 摘要: 采用碳布（CC）为柔性基底，通过水热法制备了MnO2/CC及N掺杂MnO2/CC无黏结剂负极材料，借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积测试和恒电流充放电对材料进行了结构表征及电化学性能测试。结果表明N掺杂MnO2/CC具有良好的倍率性能和循环稳定性。在0.1 A·g-1的电流密度下，其首次充电比容量为948.8 mAh·g-1，经过不同倍率测试后电流密度恢复至0.1 A·g-1时仍然保持有907.9 mAh·g-1的可逆比容量，容量保持率为95.7%。在1 A·g-1的大电流密度下，其首次充电比容量为640.3 mAh·g-1，循环100次后仍然保持有529.9 mAh·g-1的可逆比容量，容量保持率为82.8%，可逆比容量远高于商用MnO2。 |
| 关键词: 锂离子电池 负极材料 MnO2 N掺杂 水热法 |
| 基金项目: 中国博士后科学基金（No.2016M592746）和陕西科技大学博士创业资助计划（No.BJ15-04）资助。 |
| Abstract: MnO2/CC and N doped MnO2/CC binderless anode materials were prepared by hydrothermal method with carbon cloth (CC) as a flexible substrate, and the structure characterization and electrochemical performance of the materials were tested by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), specific surface area test and galvanostatic charge and discharge. The results showed that N doped MnO2/CC had good rate performance and cycle stability. The first charge specific capacity of N doped MnO2/CC was 948.8 mAh·g-1 at the current density of 0.1 A·g-1, and the reversible specific capacity remained 907.9 mAh·g-1 when the current density returned to 0.1 A·g-1 after different rate tests, and the capacity retention rate was 95.7%. At the high current density of 1 A·g-1, the initial charging specific capacity of N doped MnO2/CC was 640.3 mAh·g-1, the reversible specific capacity still retained 529.9 mAh·g-1 after 100 cycles, and the capacity retention rate was 82.8%. The reversible specific capacity was much higher than that of commercial MnO2. |
| Keywords: lithium ion battery anode material MnO2 N-doping hydrothermal method |
| 投稿时间：2021-05-22 修订日期：2021-09-02 |
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| 夏傲,韩曰朋,曾啸雄,赵晨鹏,谈国强.N掺杂MnO2/碳布复合材料的制备及储锂性能[J].无机化学学报,2021,37(12):2175-2184. |
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