新型钾离子电池层状正极材料P3型K0.5MnO2的制备及储钾性能研究

O646%TM912.9; [目的]钾离子电池具有低成本和能量密度高等优势,成为锂离子电池潜在的替代品,受到人们广泛的关注.但是,由于缺乏高比容量、循环寿命长的正极材料,使得这类新型电池的发展受到了限制.[方法]采用水热前驱体法、溶胶凝胶法和草酸盐共沉淀法制备了新型钾离子电池正极材料 P3 型 K0.5 MnO2.[结论]结果表明与其他两种方法相比,水热前驱体法制备的 K0.5 MnO2(H-K0.5 MnO2)具有粗糙的表面和较多的内部孔隙,有利于电子的传递和提供更多的活性位点.H-K0.5 MnO2 电极在电流密度 20 mA/g 下,首周放电比容量最高,达到 85 mAh/g,60 周循...

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Published in太原理工大学学报 Vol. 54; no. 4; pp. 637 - 646
Main Authors 余满, 张博, 卢中华, 陈良, 张鼎, 刘世斌, 徐守冬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 太原理工大学 化学工程与技术学院,太原 030024%太原理工大学 化学学院,太原 030024 2023
Subjects
potassium ions storage properties
P3型K0.5MnO2
cathode material
hydrothermal precursor method
正极材料
水热前驱体法
储钾性能
钾离子电池
P3-type K0.5MnO2
potassium-ion batteries
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Summary:O646%TM912.9; [目的]钾离子电池具有低成本和能量密度高等优势,成为锂离子电池潜在的替代品,受到人们广泛的关注.但是,由于缺乏高比容量、循环寿命长的正极材料,使得这类新型电池的发展受到了限制.[方法]采用水热前驱体法、溶胶凝胶法和草酸盐共沉淀法制备了新型钾离子电池正极材料 P3 型 K0.5 MnO2.[结论]结果表明与其他两种方法相比,水热前驱体法制备的 K0.5 MnO2(H-K0.5 MnO2)具有粗糙的表面和较多的内部孔隙,有利于电子的传递和提供更多的活性位点.H-K0.5 MnO2 电极在电流密度 20 mA/g 下,首周放电比容量最高,达到 85 mAh/g,60 周循环后电极片的 XRD 和 EIS 测试结果表明在重复的脱嵌 K+后,H-K0.5 MnO2 仍保持最稳定的结构以及最小的电荷传递阻抗.储钾性能研究的结果表明在高倍率下 H-K0.5 MnO2 赝电容占比最高,从而能够实现快速的可逆充放电.
ISSN:1007-9432
DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.04.007