米国アクロン大学の研究者がMnを開発 3O4/ C階層的多孔性ナノ粒子、リチウムイオン電池の負極材料として用いる。このようなナノ粒子より高い可逆比容量(電池容量が1237mAh / gで200ミリアンペア/ gの電流であった)、優れた安定性を有します性別(4A / g電流、電池容量425mAh / g)および非常に長いサイクル寿命(電流4A / g、3000サイクル)
理論的には、遷移金属酸化物は高容量で低コストであり、有望な陽極候補である。この種の材料では、Mn 3O4、豊富な埋蔵が簡単にその見通しをより良い、バッテリーの陽極材料として、競争力のある電気化学的に酸化し、また広く電池材料の様々なタイプを研究するために使用されてきました。
しかしながら、遷移金属酸化物は、リチウムイオン電池(LIB)のアノード材料となり得る。いくつかの問題が生じる。第1に、金属酸化物の固有の導電性が低いため、電極全体の電子輸送が制限され、第2に、リチオ化および脱リチオ化中の金属酸化物の大きな体積収縮は、電極の粉砕を引き起こし、それによってリサイクル中の容量減衰を加速させる可能性がある。そのような問題を制限する効果的な方法。
この研究チームは、ソルボサーマル反応を用いて、球状の構造を有するマンガン系金属錯体(Mn-MOC)を合成し、熱アニールによってMn-MOC前駆体を多孔質層に変換した。 Mn 3O4/ Cナノスフェア。
研究者らは、リチウム貯蔵能力をナノスフェアの独特な多孔質階層構造に帰すると述べている。ナノスフェアMn 3O4この結晶は、反応面積が大きく、導電性が高く、安定した固体電解質界面(SEI)の形成が容易であり、変換反応型電極の体積に適応することができる変更。