【摘 要】
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锰基氧化物具有价格低廉、元素储量丰富、电化学活性高等突出优点,被广泛应用于锂离子电池、金属空气电池、超级电容器等储能器件中.锰氧化物的可控制备与构效关系研究是
【机 构】
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先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,南开大学化学学院,天津 300071
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锰基氧化物具有价格低廉、元素储量丰富、电化学活性高等突出优点,被广泛应用于锂离子电池、金属空气电池、超级电容器等储能器件中.锰氧化物的可控制备与构效关系研究是其应用的基础.近年来,我们设计了液相和固相制备路径,获得了多种不同组成、晶相、形貌的复合锰氧化物纳米材料并研究了其电化学性能[1-7].以微乳液体系约束Mn2+与C2O42-的沉淀反应得到直径可调的MnC2O4一维微纳结构,经热分解得到多孔Mn2O3中间体作为自支撑模板,再通过固相锂化Mn2O3得到一维多孔LiMn2O4；采用类似的形貌继承策略,制备了LiNi0.5Mn1.5O4多孔纳米棒和原位生长的xLiNi0.5Mn1.5O4·(1-x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2复合物纳米棒,调节原料中镍源、钴源、锰源的比例控制产物组成,调节煅烧温度控制晶相和粒径.采用碳酸盐共沉淀法制备了后尖晶石型CaMn2O4和CaMn3O6、层状Ca2Mn3O8、钙钛矿型CaMnO3等几种钙锰复合氧化物微球.采用柠檬酸辅助溶胶凝胶法制备了多孔CaMnO3,改变辅助剂用量调控产物孔结构.发展了一种还原-转晶法在室温常压下实现了多种锰系尖晶石复合氧化物的晶相可控合成.所制备的锰基氧化物纳米结构材料在锂离子电池、锂空气电池、氧还原/氧析出电催化等方面展现出优良的电化学性能.
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