锌离子电池用纳米MnO2制备及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1选题背景

电池作为一种能量存储和转化装置，已经被广泛应用在各行各业之中，目前广泛使用的电池包括：碱性锌锰电池、锂离子电池、镍氢电池、铅酸蓄电池、镍镉电池等[1]。其中一次电池只能提供有限的动力，且废弃会造成严重的环境污染。相比一次电池，二次电池可以通过充放电循环重复多次使用，能充分利用原材料，故更加经济实用，同时二次电池还可极大缓解由一次电池废弃带来的重金属污染问题。

一次电池即原电池（primarycell、primarybattery），是放电后不能再充电使其复原的电池，通电电池有正极、负极电解以及容器和隔膜等组成。例如锌锰电池、碱性锌锰电池等。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、主要研究内容及关键技术

综合考虑以上各因素及实验室硬件设施，本课题的实验步骤主要以二次锌离子电池的二氧化锰正极材料为研究对象。采用低温固相法来制备纳米二氧化锰，通过分散和加入改性剂来完善分体的性能。对α-mno2的结构，化学组成，物理参数进行表征，探索掺杂金属的取代机理和对α-mno2晶体结构、电化学性能的影响。最后利用所制备的锌粉负极与二氧化锰正极组装成模拟电池，对其进行充放电性能测试和循环伏安测试，研究电池的比容量、大电流放电性能及循环性能，为高性能锌离子电池的研制打下基础

关键技术为：（1）粒径、形貌可控，高活性超细锌粉的制备与分散、缓蚀工艺的研究。（2）低温固相法制备高纯度纳米α-mno2的工艺参数确定和影响因素分析。（3）纳米α-mno2掺杂改性及掺杂元素对电极性能的影响。（4）锌负极和纳米α-mno2正极片的制备工艺；、