Mangankarbonat (MnCO 3) ist ein anziehendes Anodenmaterial

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Mangankarbonat (MnCO3) ist ein attraktives Anodenmaterial mit hoher Kapazität, das auf einer Umwandlungsreaktion für Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) basiert, aber seine Anwendung wird hauptsächlich durch schlechte Zyklusleistung beeinträchtigt. Der Aufbau von Nanostrukturen / porösen Strukturen und Nanokompositen wurde als eine effektive Strategie zur Pufferung der Volumenänderungen und zur Aufrechterhaltung der Elektrodenintegrität für Langzeitzyklen gezeigt. Es wird allgemein angenommen, dass mikrokristallines MnCO 3 aufgrund seiner schlechten Leitfähigkeit und der fehlenden Nanostruktur nicht zur Verwendung als Anodenmaterial für LIBs geeignet ist. Anders als in früheren Berichten wurde sphärisches MnCO3 mit den mittleren Durchmessern von 6,9 μm (MnCO3-B), 4,0 μm (MnCO3-M) und 2,6 μm (MnCO3-S) durch kontrollierbare Fällung hergestellt und als Anodenmaterial für LIBs verwendet . Es ist interessant, dass die so hergestellten MnCO3-Mikrosphären sowohl eine hohe Kapazität als auch eine ausgezeichnete Zyklusleistung aufweisen, vergleichbar mit ihren berichteten nanoskaligen Gegenstücken. MnCO3-B, MnCO3-M und MnCO3-S liefern reversible spezifische Kapazitäten von 487,3, 573,9 bzw. 656,8 mA h g-1 nach 100 Zyklen. Alle MnCO & sub3; -Mikrokugeln zeigen eine Kapazitätserhaltung von mehr als 90% nach dem Anfangsstadium.

Die Vorteile von MnCO3-Mikrosphären wurden mittels Konstantstrom-Ladung / Entladung, Cyclovoltammetrie und elektrochemischer Impedanzspektroskopie untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine wesentliche Strukturumwandlung von einer Mikropartikel-Partikel zu einer selbst-stabilisierten nanostrukturierten Matrix für MnCO 3 in der anfänglichen Lade- / Entlade-Phase stattfinden sollte. Die Entwicklung von EIS während der Ladung / Entladung zeigt deutlich die Bildung und Stabilisierung der nanostrukturierten Matrix. Die selbststabilisierte poröse Matrix behält die Elektrodenstruktur bei, um eine ausgezeichnete Zyklusleistung zu liefern, und trägt über die Umwandlungsreaktion hinaus zu zusätzlicher Kapazität bei.

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