椰壳碳@MnO2纳米材料在水系锌离子电池中的应用

编号：CYYJ043227

篇名：椰壳碳@MnO2纳米材料在水系锌离子电池中的应用

作者：陈蓉 富笑男 田伟峰 王莉 黄小龙 白燕枝 王瑞 张进峰 朱研嘉 贺浩真

关键词： 椰壳碳 二氧化锰纳米材料 水系锌离子电池 电化学性能

机构： 河南工业大学理学院 清华大学核能与新能源技术研究院

摘要： 为解决MnO2材料在水系锌离子电池(ZIBs)中存在的导电性差、材料利用率低等问题,以农业废弃物椰壳为原料,将低成本、来源丰富、绿色可再生的生物质资源引入到电极材料中,通过高温碳化得到导电性优异的椰壳碳,用水热法在椰壳碳表面生长MnO2纳米粒子,获得椰壳碳@MnO2复合纳米材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学技术等表征测试手段,分析该复合材料的形貌结构以及电化学性能。结果表明椰壳碳@MnO2在100 mA g-1的电流密度下,经过300次循环,比容量仍高达到344.6 mA h g-1,性能远高于商用MnO2材料(64.3 mA h g-1);椰壳碳@MnO2优异的导电性,纳米化的结构设计提高了材料利用率,减少了离子扩散路径,带来更快的离子扩散速率,提高了材料的倍率性能,具有良好的应用前景。