아크론 대학 연구자, 배터리, U.S.은 Mn3O4를 / C 나노 다공성 계층을 개발하고, 200mA / g의 리튬 이온 전지용 양극 재료. 이러한 나노 높은 가역 비 용량 (전류 용량 1237mAh / g), 뛰어난 안정성 (4A / g 전류에서 425mAh / g 배터리 용량) 및 매우 긴 사이클 수명 (전류 4A / g, 3000 사이클, 사용하지 않음 명백한 용량 감소).
이론적으로, 전이 금속 산화물은 고용량 및 저비용이며, 유망한 음극 후보 물질이며, 그 중에서도 Mn3O4는 저장성이 풍부하고, 산화되기 어렵고, 전지로서 전기 화학적으로 경쟁력이있다. 양극 재료는 좋은 전망을 가지며 다양한 종류의 전지 재료 연구에 널리 사용됩니다.
그러나 전이 금속 산화물은 리튬 이온 전지 (LIBs)의 음극 재가 될 수 있으며 몇 가지 문제가 발생합니다. 첫째, 금속 산화물의 고유 전도성이 낮 으면 전극 전체의 전자 전달이 제한되어 활성 물질의 사용률이 낮습니다. 둘째, 리튬 및 탈 리튬 동안 금속 산화물의 큰 체적 수축은 전극의 분쇄를 일으킬 수있어 재활용 과정에서의 용량 감소를 가속화한다. 나노 공학 및 탄소 복합체가 극복되고 그러한 문제를 제한하는 효과적인 방법.
연구팀은 solvothermal 반응을 사용하여 구형 구조의 Mn-MOC (self-assembled manganese-based metal complex)를 합성했으며, Mn-MOC 전구체 물질을 열 어닐링으로 다공성 층으로 전환시켰다. Mn3O4 / C 나노 구체.
연구진은 리튬 저장 용량이 나노 구의 고유 한 다공성 계층 구조에 있다고 주장했으며, 나노 구는 균일하게 분포 된 얇은 탄소 껍질을 덮는 Mn3O4 나노 결정으로 이루어져있다.이 나노 구조는 더 큰 반응 영역을 가지며 전도성을 향상시킨다. 안정한 고체 전해질 경계면 (SEI)의 형성은 생성하기 쉽고 변환 반응 유형 전극의 부피 변화에 적응할 수 있습니다.