锰基复合电极的制备及其电化学性能研究摘要：使用水热法在160C下制备二氧化锰的纳米棒状结构。只利用高锰酸钾和乙酸乙酯两种原料，采用溶剂热法制得二氧化锰纳米片材料，分别利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电池充放电及循环测试等测试手段对材料的形貌、结构做出表征。运用恒电流充放电的方法对材料的电化学性能进行测试。(1)在空气中和在氩气中500℃温度下烧，400mAg'电流密度下的循环性能测试曲线。在空气中500℃烧时，其电极的储锂性能最好。(2)在以P℉127为表面活性剂的实验中，水和乙醇的比例变化会影响锰的价态和形貌，进而影响材料的储锂性能。只有水和乙醇含量分别为30ml和5ml时，电极方能达到最佳的储锂性能。(3)从放电容量方面来看，电流密度为600mAg中，各比例的长循环性能在30ml水和5ml乙醇为溶液时所制得的锰的氧化物在前200圈具有最高的放电容量，但是在140圈以后，电池的放电容量逐渐减低，这可能是在长循环过程中，材料出现粉化情况造成的。(4)高锰酸钾水溶液和乙酸乙酯混合，在85℃温度下冷凝回流所制得的材料，400mAg电流密度下的循环性能测试曲线可以看出，在反应了22小时后，但电极容量逐渐降低，所以考虑进行硫化处理。硫化处理后可以看出电极容量明显提升，初始库伦效率也明显提升，但仍然未解决容量随着循环次数的增加而减小的问题。关键词：锂电池负极材料：钠电池负极材料：电化学性能：纳米棒：纳米片Abstract:The nanorod-like structure of manganese dioxide was prepared byhydrothermal method at 160C.Using only potassium permanganate and ethylacetate as raw materials,MnO2 nanosheets were prepared by solvothermal method.The scanning electron microscopy (SEM),X-ray diffraction (XRD),battery chargeand discharge,and cyclic testing were used.Characterize the topography and structureof the material.The electrochemical properties of the material were tested using agalvanostatic charge-discharge method.(1)Cycle performance test curves at a current density of 400 mA g-1 in air and ata temperature of 500C in argon.When burned in air at 500C,the electrode hasthe best lithium storage performance.(2)In the experiment of using PF127 as a surfactant,the change of the ratio ofwater and ethanol will affect the valence and morphology of manganese,and thenaffect the lithium storage performance of the material.Only when the water andethanol contents were 30 ml and 5 ml,respectively,the electrode could achieve thebest lithium storage performance.(3)From the discharge capacity point of view,the current density is 600 mA g,and the long-cycle performance of each ratio has the highest discharge in the first 200laps of the oxides of manganese produced in a solution of 30 ml of water and 5 ml ofethanol.but After 140 laps,the discharge capacity of the battery gradually decreased,which may be due to the powdering of the material during the long cycle.(4)Potassium permanganate solution and ethyl acetate are mixed and theresulting material is condensed and refluxed at a temperature of 85C.The cycleperformance test curve at a current density of 400 mA g-1 can be seen after 22 hoursof reaction.However,the electrode capacity gradually decreases,so consider thesulfidation treatment.After the sulfidation treatment,it can be seen that the electrodecapacity is significantly increased,and the initial coulombic efficiency is alsosignificantly increased,but the problem of the decrease in capacity with an increase inthe number of cycles is still not resolved.Keywords:lithium battery anode material;sodium battery anode material;electrochemical performance;nanorod;nanosheet1.1锂电池的发展历史由于锂离子电池具有较高的能量密度，锂金属在1958年引入到电池应用领域，并在1970年进入锂一次电池商业开发阶段。从20世纪年以来，随着负极材料、正极材料以及电解质的变革，两种锂电池不断发展并且进入商业化阶段。今天，锂电池技术随着时代在持续不断地发展，正在一步步的改善人们的生活。随着社会的不断发展以及技术的进步，人们对资源的利用度加深，开采量也在不断的增大，然而不合理的开采以及应用使资源方面尤其是化学能源日渐枯竭，能源问题成为各界重视的主要问题之一，故而需要大量开发新能源，以其清洁高效的特点来逐渐取代传统能源。新能源的类型极多，如风能、潮汐能等等，其中高性能电源所受到的关注最大，因为高性能的电源具备较多的优点，比如比容量高、有较长的寿命等等，这些均使得其关注程度日益增高。高性能电源中又以锂离子电池为佳，锂离子电池除却具备高性能电源的优势之外，还具备环境友好等优势，而锂电池又被氛围一次电池以及二次电池两种，其中一次电池是上世纪中期开始研发的，不顾过受限于成本等因素，一次电池进入实用化已在上世纪70年代之后。自一次电池开始应用之后，其优势更为突出，故而相关人员开始了二次电池的研发，直至上世纪末期，二次电池的研发才有一定的突破。其代表是将炭作负极材料的锂电池被研发出来，其研发单位是日本索尼公司。二次电池研发出来到投入市场的时间相对较短，在一年以内，二次电池便在市场上大量应用。索尼公司的这项研究，实际上是对锂电池的一种创新与发展，因为该研究标志着锂电池的电极材料的转化，其由传统的单一锂或者锂化合物转化为没有金属锂的奠基材料，这种二次电池常被直接成为锂离子电池，也是本文所探究的重点。1.2钠离子电池的发展历史钠离子电池在1970年末引起了人们的注意，但由于锂离子电池优异的电化学性能和较低的价格而没有得到广泛的研究。随着新能源汽车汽车和智能电网的到来，锂的储量短缺将成为制约其发展的一个的重要因素。因此，迫切需要开发出一种性能优异的新一代综合蓄能电池系统。钠离子电池具有比能量高、安全性能优异、价格较为低廉的优点。此外，钠元素和锂元素具有相似的物理化学化性质，且钠的储量非常丰富。因此，钠离子电池是一种非常具有前景的电池系统。近年来，国内外许多科研人员广泛的研究了钠离子电池，在储能领域，有望成为锂离子电池的替代品。1.3锰基作为负极材料的背景作为过渡金属氧化物，二氧化锰MO2)具备极多的优点，除却在无毒、环保外，其还相对较为廉价，当前，二氧化锰也能被用作氧化还原催化剂、超级电容器的电极材料等等，故而科学家对其研究也较多。学者Bch从二氧化锰的电学性能角度出发对其进行了全面的研究，指出二氧化锰的形状、颗粒等均会对其电学性能产生影响，在大量的实验之后，其认为有效电子传输最小的接够便是一维纳米结构，在其研究的基础上，多数学者也进行了探究，并且随着研究的增多，