水溶液中掺铬层状二氧化锰可充性研究

由高温分解KMnO4制备层状K-birnessite前驱体,再经过离子交换反应制备Cr-birnessite.在2.5mol/LLiOH水溶液中研究了Cr-birnessite电极的可充性.据AAS测试和锰的价态分析得Cr-birnessite的分子式为Cr0.26Mn0.84O2＋0.04.SEM显示Cr-birnessite为片状颗粒,XRD分析表明其层状结构在充放电前后没有明显变化.恒电流充放电实验表明在2.5mol/LLiOH水溶液中以1C大电流速率对Cr-birnessite进行全充全放循环可达70次而保持初始容量的93%,显示了良好的循环可逆性.AAS表明在充放电过程中材料中的铬离子没有脱嵌,Li＋脱嵌/嵌入.循环伏安曲线表明在大约－0.3和0V出现两个氧化峰,在－0.1V左右出现一个还原峰,循环20周电流大小没有明显变化.利用恒电位阶跃法测得Li＋在Cr-birnessite中的扩散系数平均值为1.57×10－10cm2·s－1.