聚吡咯@二氧化锰/碳纳米管薄膜电极的制备及在高性能锌离子电池中的应用

沈晓帆 王晓娜 俞能晟 杨薇 周雨融 石艳红 王玉莲 董立忠 邸江涛 李清文

引用本文: 沈晓帆, 王晓娜, 俞能晟, 杨薇, 周雨融, 石艳红, 王玉莲, 董立忠, 邸江涛, 李清文. 聚吡咯@二氧化锰/碳纳米管薄膜电极的制备及在高性能锌离子电池中的应用[J]. 物理化学学报, 2022, 38(5): 2006059-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202006059 shu
Citation:  Xiaofan Shen, Xiaona Wang, Nengsheng Yu, Wei Yang, Yurong Zhou, Yanhong Shi, Yulian Wang, Lizhong Dong, Jiangtao Di, Qingwen Li. A Polypyrrole-Coated MnO2/Carbon Nanotube Film Cathode for Rechargeable Aqueous Zn-Ion Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(5): 2006059-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202006059 shu

聚吡咯@二氧化锰/碳纳米管薄膜电极的制备及在高性能锌离子电池中的应用

    通讯作者: Email: jtdi2009@sinano.ac.cn (J.D.); Email: qwli2007@sinano.ac.cn (Q.L.)
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 21975281

    国家自然科学基金 21773293

    国家自然科学基金 21603264

    国家重点研发计划 2016YFA0203301

    江苏省博士后基金 2019K048

    苏州市科技计划项目 SYG201926

摘要: 中性/弱酸性水系锌锰电池因其能量密度高、价格低廉、环境友好等优势受到广泛关注。然而,现有的二氧化锰正极材料存在导电性能差,在充放电过程中易于溶解等问题。这严重影响了电池的倍率性能和循环稳定性,阻碍了中性锌锰电池的应用。为了解决上述问题,本文设计了以碳纳米管(CNT)网络薄膜为导电基底沉积聚吡咯(PPy)包覆二氧化锰(PPy@MnO2/CNT)的多级结构电极。碳纳米管和聚吡咯组装形成高比表面积的三维交联导电网络,为活性材料提供了快速的电子、离子传输通道;聚吡咯包覆纳米级二氧化锰能够有效地抑制二氧化锰的溶解,进而提升电池的倍率特性和循环稳定性。以PPy@MnO2/CNT作为正极材料组装的水系锌锰电池在1 A·g-1的电流密度下,比容量达到210 mAh·g-1,循环1000圈后,电池依然具有较高的容量保持率(85.7%)。本工作的导电聚合物包覆活性物质的策略可为发展高稳定柔性储能器件提供新思路。

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  • 发布日期:  2022-05-15
  • 收稿日期:  2020-06-23
  • 接受日期:  2020-08-12
  • 修回日期:  2020-07-28
  • 网络出版日期:  2020-08-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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