Forscher der Universität von Akron in den Vereinigten Staaten entwickelten Mn 3O4Diese Arten von Nanosphären haben eine höhere reversible spezifische Kapazität (200 mA / g und eine Batteriekapazität von 1237 mAh / g) und bieten eine ausgezeichnete Stabilität. Geschlecht (4A / g Strom, Batteriekapazität 425mAh / g) und extrem lange Lebensdauer (Strom 4A / g, 3000 Zyklen ohne signifikanten Kapazitätsverlust).
Theoretisch hat das Übergangsmetalloxid eine hohe Kapazität und niedrige Kosten und stellt einen vielversprechenden Anodenkandidaten dar. Bei diesem Materialtyp ist Mn 3O4Mit reichlich Reserven ist es nicht leicht zu oxidieren, und es ist elektrochemisch wettbewerbsfähig.Als Batterieanodenmaterial ist seine Aussicht gut, und es ist auch weitverbreitet in der Erforschung verschiedener Arten von Batteriematerialien.
Übergangsmetalloxide können jedoch Anodenmaterialien für Lithiumionenbatterien (LIBs) werden, und es sind auch mehrere Probleme aufgetreten: Erstens begrenzt die inhärent schlechte Leitfähigkeit von Metalloxiden den Elektronentransport durch die gesamte Elektrode, was zu einer geringen Verwendung von aktiven Materialien führt. Zum einen kann die große Volumenschrumpfung von Metalloxiden während der Lithiierung und Delithiierung zu einer Zerkleinerung der Elektroden führen, die den Kapazitätsabbau während des Recyclings beschleunigt, und es ist bekannt, dass Nanoengineering und Kohlenstoffhybride überwunden werden Eine effektive Möglichkeit, solche Probleme zu begrenzen.
Das Forscherteam synthetisierte mithilfe einer Solvothermalreaktion einen selbstorganisierten Mangan-basierten Metallkomplex (Mn-MOC) mit kugelförmiger Struktur und wandelte das Mn-MOC-Vorläufermaterial durch thermisches Tempern in poröse Schichten um. Mn 3O4/ C-Nanosphären.
Die Forscher schreiben die Lithiumspeicherkapazität der einzigartigen porösen hierarchischen Struktur von Nanokügelchen zu: Nanosphären Mn 3O4Nanokristallen, der Kristall mit einer dünnen Schale bedeckt Kohlenstoff gleichmäßig verteilt sind. Diese Nanostruktur große Reaktionsfläche, die elektrische Leitfähigkeit verbessert und gebildet leicht eine stabile Festelektrolytgrenzfläche (SEI) zu bilden, und dem Volumen der Umwandlungsreaktion basiert Elektrode anpassen kann Ändern.
