竹节状柔性负极材料MnO@ C的制备及性能研究

摘要

用于锂离子电池的MnO因具备比容量高、电势电位较低、资源丰富等优势受到广泛关注。通过静电纺丝法，将MnO束缚在碳纤维上，随后利用CVD沉积一层碳，从而解决MnO导电性差、充放电过程中体积变化大、容易粉化和循环性能差等缺点。MnO前驱体在高温条件下会溶出，研究不同的沉积温度，从而形成竹节状结构，以高聚物碳化得到的碳纤维为导线，连通竹节，增加导电性。利用碳材料良好的缓冲性能，有效限制MnO在充放电过程中的体积膨胀。因此，制备的MnO@ C负极在100 m A/g的电流密度下，充放电循环120次，表现出高达889 m Ah/g的可逆容量，库伦效率接近100%，具有出色的倍率能力和卓越的循环性能(即使在2 000 m Ah/g下，经过200次放电/充电循环后，容量为201 m Ah/g)。此外，利用Raman技术，分析充放电过程中MnO的具体变化，揭示其充放电机理。

关键词

竹节状 / 柔性 / MnO@ C / 锂离子电池