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

作     者：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 Xiaofan Shen;Xiaona Wang;Nengsheng Yu;Wei Yang;Yurong Zhou;Yanhong Shi;Yulian Wang;Lizhong Dong;Jiangtao Di;Qingwen Li

作者机构：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所先进材料部中国科学院多功能材料与轻巧系统重点实验室江苏苏州215123 中国科学技术大学纳米科学技术学院江苏苏州215123 中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院合肥230026 

基　　金：国家自然科学基金(21975281,21773293,21603264) 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)资助 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2022年第38卷第5期

页      码：52-59页

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@MnO_(2)/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@MnO_(2)/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。

主 题 词：锌离子电池 聚吡咯@二氧化锰 碳纳米管 柔性电池 长循环 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.3866/PKU.WHXB202006059

馆 藏 号：203111983...