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[1]江永明,李梦成,范淑玲,等.二氧化锰修饰氮掺杂碳管球的制备及其在锂金属电池中的应用[J].浙江理工大学学报,2025,53-54(自科一):52-59.
　JIANG Yongming,LI Mengcheng,FAN Shuling,et al.Preparation of an NCNT@MnO 2 sphere and its application in lithium metal batteries[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2025,53-54(自科一):52-59.
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二氧化锰修饰氮掺杂碳管球的制备及其在锂金属电池中的应用()
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浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第53-54卷
期数:
2025年自科第一期
页码:
52-59
栏目:
出版日期:
2025-01-10

文章信息/Info

Title:
Preparation of an NCNT@MnO 2 sphere and its application in lithium metal batteries
文章编号:
1673-3851 (2025) 01-0052-08
作者:
江永明; 李梦成; 范淑玲; 叶方敏
浙江理工大学理学院，杭州 310018
Author(s):
JIANG Yongming;  LI Mengcheng;  FAN Shuling;  YE Fangmin
School of Science, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
锂金属电池; 锂金属复合负极; 循环寿命; 高比容量; MnO 2修饰
分类号:
TM912
文献标志码:
A
摘要:
为解决锂金属作为负极因锂枝晶生长而造成电池的安全隐患，以及锂枝晶脱落产生死锂而使电池性能变差的问题，采用水热法，通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和高锰酸钾反应，制备了二氧化锰（MnO 2）修饰氮掺杂碳管球（NCNT@MnO 2球），对其微观形貌和结构进行了表征；将NCNT@MnO 2球作为存储锂的基底并通过电化学沉积制备了锂金属复合负极，并对该复合负极组装的对称电池、全电池进行了循环稳定性能和倍率性能分析。结果表明：氧、锰、氮元素均匀分布在NCNT@MnO 2球上，并形成有效亲锂梯度结构；在1 0 mA/cm 2的电流密度下， Li‖Li 对称电池能稳定循环300 h，表明MnO 2和氮的修饰有利于锂的均匀沉积和稳定界面，并减少死锂的产生；全电池在5 0 C倍率下恒流充放电，比容量达117 mAh/g，大大超过无任何修饰的碳纳米管（CNT）所组装电池的比容量（仅65 mAh/g）；在1 0 C电流密度下的长循环测试中，使用NCNT@MnO 2球复合负极的全电池初始容量高达 153 mAh/g ，并可稳定工作500次循环，平均库伦效率超过99 3%。该研究制备的NCNT@MnO 2球可以有效地保护锂金属负极，是延长锂金属电池寿命、提高电池比容量与库伦效率的可行策略。

参考文献/References:

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相似文献/References:

[1]蔡志鹏,刘爱萍,叶方敏.CNT@PP膜的制备及其在锂金属电池中的应用[J].浙江理工大学学报,2023,49-50(自科一):17.
　CAI Zhipeng,LIU Aiping,YE Fangmin.Preparation of CNT@PP films and their application in lithium metal batteries[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2023,49-50(自科一):17.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2024-02-27
网络出版日期：2024-06-12
基金项目： 国家自然科学基金项目（22379160）
作者简介： 江永明（1999—），男，浙江衢州人，硕士研究生，主要从事锂离子电池方面的研究
通信作者： 叶方敏，E-mail：fmye2018@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2025-01-07