新型钾离子电池层状正极材料P3型 K0.5MnO2 的制备及储钾性能研究

• 作者: 余满 张博 卢中华 陈良 张鼎 刘世斌 徐守冬
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: 钾离子电池 正极材料 水热前驱体法 P3型K0.5MnO2 储钾性能
• 年，卷（期）: 2024,（4）
• 页码范围: 63-72
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.04.007

摘要

[目的]钾离子电池具有低成本和能量密度高等优势,成为锂离子电池潜在的替代品,受到人们广泛的关注.但是,由于缺乏高比容量、循环寿命长的正极材料,使得这类新型电池的发展受到了限制.[方法]采用水热前驱体法、溶胶凝胶法和草酸盐共沉淀法制备了新型钾离子电池正极材料 P3 型 K0.5 MnO2.[结论]结果表明与其他两种方法相比,水热前驱体法制备的 K0.5 MnO2(H-K0.5 MnO2)具有粗糙的表面和较多的内部孔隙,有利于电子的传递和提供更多的活性位点.H-K0.5 MnO2 电极在电流密度 20 mA/g 下,首周放电比容量最高,达到 85 mAh/g,60 周循环后电极片的 XRD 和 EIS 测试结果表明在重复的脱嵌 K+后,H-K0.5 MnO2 仍保持最稳定的结构以及最小的电荷传递阻抗.储钾性能研究的结果表明在高倍率下 H-K0.5 MnO2 赝电容占比最高,从而能够实现快速的可逆充放电.