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强界面键合的绣球花状MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极材料制备与储锂性能
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作者 孙衍鹍 李泽辰 +7 位作者 王子昂 郑方植 廖思嘉 盘唐缘 叶强 肖志华 李永峰 徐春明 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第8期133-146,共14页
氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿... 氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿命短。为了解决以上问题,提出一种简单的水热自组装策略,以乙酰丙酮锰为Mn源,在MXene-Ti_(3)C_(2)T_(x)层间完成自组装,得到Ti_(3)C_(2)T_(x)夹层的“绣球花状”有机碳包覆锰基前驱体,经煅烧得到具有强界面键合(Mn—O—Ti)的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。该多级复合结构能够全面提升MnO的电荷传输效率及结构稳定性,抑制其体积膨胀,暴露更多活性位点,从而提高MnO负极的储锂性能。作为LIBs负极材料,最优的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极在0.1 A/g下的首圈库仑效率为73.71%,经充分活化后的可逆比容量达到997.38 mAh/g,循环100圈后的容量保持率为95.11%,表现出高比容量和优异的循环稳定性。此外,在2 A/g下循环300圈,其可逆比容量为552.36 mAh/g,远高于不含Ti_(3)C_(2)T_(x)的MnO负极。研究为高性能锰基负极材料的可控制备提供了新的思路。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) 水热自组装 碳包覆 界面键合 锰基负极
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