
论文摘要
长期以来,由于MnO2碱性电池具有放电容量较大,比能量较高,低温性能优良,性能可靠等优点,因此传统的碱性电池一直采用MnO2作为正极活性物质,然而其容量性能的进一步提高受到了MnO2电极的限制。随着人们对化学电源需求的日益扩大和现有电极材料资源的日益萎缩,寻求放电容量大、输出电压高的新材料成为广大电池研究者的重要课题。本论文分为四个章节。第一章综述了本论文的研究背景,内容包括化学电源及其现状简介、碱性锌锰电池概述、二氧化锰作为电极材料的电化学反应机理、特点、二氧化锰的掺杂改性,以及Ag3BiOx、Ag5Pb2O6、AgNiO2的相关知识介绍。第二章为Ag3BiOx的制备及其对电解二氧化锰的改性作用。首先利用化学沉淀法制备了Ag3BiOx,X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征表明,所制样品为纳米级,晶型良好。恒电流放电测试结果表明在不同放电制度下,Ag3BiOx的放电容量均远大于EMD的理论放电比容量。本章进一步尝试将Ag3BiOx用于电解二氧化锰的改性,经恒流充放电测试和循环伏安行为研究表明,掺杂了Ag3BiOx的MnO2电极放电电压提高,具有了更大的放电容量,同时可充性能得到明显改善。第三章为Ag5Pb2O6的制备及其对电解二氧化锰的改性作用。首先通过化学沉淀法制备了Ag5Pb2O6,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试对其物理性质做了表征。恒电流放电测试结果表明,Ag5Pb2O6样品在9M的碱液中有很好的电化学活性。本章进一步尝试将Ag5Pb2O6用于电解二氧化锰的改性,并对其改性作用和机理做了初步探讨。经恒流充放电测试和循环伏安行为研究表明,Ag5Pb2O6参与了电极反应,与MnO2形成一系列不同价态的复合氧化物,稳定了电极结构,提高了活性物质的利用率,从而有效地改善了电极的反应途径和充放性能。第四章为AgNiO2的制备及其对电解二氧化锰的改性作用。首先利用化学沉淀法制备了AgNiO2,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试对其物理性质做了表征,恒电流放电测试结果表明,AgNiO2样品在9M的碱液中有很好的电化学活性。本章还进一步尝试将AgNiO2用于电解二氧化锰的改性,恒流充放电测试和循环伏安行为研究表明, AgNiO2对MnO2电极的深度放电有较好的改性效果,但对循环性能和可充性能的改善效果并不显著。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 化学电源及现状简介1.2 二氧化锰作为碱性锌锰电池正极材料的研究背景及进展1.2.1 碱性锌锰电池概述1.2.2 碱性锌锰电池基本原理1.2.3 二氧化锰阴极还原过程1.2.4 二氧化锰的结构及其活性影响因素1.2.5 二氧化锰的掺杂改性2 的充放电机理'>1.2.6 改性MnO2的充放电机理3BiOx、Ag5Pb2O6、AgNiO2 的相关知识介绍'>1.3 Ag3BiOx、Ag5Pb2O6、AgNiO2的相关知识介绍3BiOx、Ag5Pb2O6、AgNiO2 的研究背景'>1.3.1 关于Ag3BiOx、Ag5Pb2O6、AgNiO2的研究背景1.3.2 关于改性二氧化锰的研究背景1.4 本论文的实验设想和研究目的3BiOx的制备及其对二氧化锰的改性作用'>第二章 Ag3BiOx的制备及其对二氧化锰的改性作用3BiOx的制备及其在碱性溶液中的电化学行为'>第一节 Ag3BiOx的制备及其在碱性溶液中的电化学行为2.1.1 实验部分3BiOx的制备'>2.1.1.1 Ag3BiOx的制备2.1.1.2 样品的表面结构测试2.1.1.3 恒流放电试验2.1.1.4 线性扫描伏安(LSV)测试2.1.2 结果与讨论3BiOx 样品的物理表征'>2.1.2.1 Ag3BiOx样品的物理表征2.1.2.2 恒流放电测试2.1.2.3 线性扫描实验2.1.3 小结3BiOx对电解二氧化锰的改性作用'>第二节 Ag3BiOx对电解二氧化锰的改性作用2.2.1 实验部分2 的恒流放电实验'>2.2.1.1 改性MnO2的恒流放电实验2.2.1.2 循环伏安实验2.2.1.3 充放电试验2.2.2 结果与讨论2.2.2.1 恒流放电结果讨论2.2.2.2 循环伏安结果讨论2.2.2.3 充放电结果讨论2.2.3 小结5Pb2O6的制备及其对二氧化锰的改性作用'>第三章 Ag5Pb2O6的制备及其对二氧化锰的改性作用5Pb2O6的制备及其在碱性溶液中的电化学行为'>第一节 Ag5Pb2O6的制备及其在碱性溶液中的电化学行为3.1.1 实验部分5Pb2O6 的制备'>3.1.1.1 Ag5Pb2O6的制备3.1.1.2 样品的表面结构测试3.1.1.3 恒流放电试验3.1.1.4 循环伏安实验3.1.2 结果与讨论5Pb2O6样品的物理表征'>3.1.2.1 Ag5Pb2O6样品的物理表征3.1.2.2 循环伏安结果讨论3.1.3 小结5Pb2O6对电解二氧化锰的改性作用'>第二节 Ag5Pb2O6对电解二氧化锰的改性作用3.2.1 实验部分2 的恒流放电实验'>3.2.1.1 改性MnO2的恒流放电实验3.2.1.2 循环伏安实验3.2.1.3 充放电试验3.2.2 结果与讨论3.2.2.1 恒流放电结果讨论3.2.2.2 循环伏安结果讨论3.2.2.3 充放电结果讨论3.2.3 小结2的制备及其对二氧化锰的改性作用'>第四章 AgNiO2的制备及其对二氧化锰的改性作用2的制备及其在碱性溶液中的电化学行为'>第一节 AgNiO2的制备及其在碱性溶液中的电化学行为4.1.1 实验部分2 的制备'>4.1.1.1 AgNiO2的制备4.1.1.2 样品的表面结构测试4.1.1.3 恒流放电试验4.1.1.4 线性扫描伏安(LSV)测试4.1.2 结果与讨论2 样品的物理表征'>4.1.2.1 AgNiO2样品的物理表征4.1.2.2 恒流放电测试4.1.2.3 线性扫描实验4.1.3 小结2对电解二氧化锰的改性作用'>第二节 AgNiO2对电解二氧化锰的改性作用4.2.1 实验部分2 的恒流放电实验'>4.2.1.1 改性MnO2的恒流放电实验4.2.1.2 循环伏安实验4.2.1.3 充放电试验4.2.2 结果与讨论4.2.2.1 恒流放电结果讨论4.2.2.2 循环伏安结果讨论4.2.2.3 充放电结果讨论参考文献论文发表、整理情况致谢
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