文 献 综 述

1.1 论文研究的目的意义

由于锌#8212;二氧化锰电池性能主要取决于二氧化锰电极的电化学行为，所以二氧化锰电极质量的好坏对着电池的质量起着决定性作用，要制成一个高质量的正极，不仅与使用原材料的种类质量有关，还与工艺配方，操作技术有着十分密切的关系^[1]。纳米二氧化锰存在许多晶型，其中δ-MnO₂具有独特的层状结构，目前对二氧化锰的制备及电化学性能的研究并不充分，因此采用液相还原法制备出形貌可控的二氧化锰，并研究其电化学性能，是其在电化学领域应用的重要研究方向。

本课题主要研究液相还原法制备二氧化锰及其在锌离子电池中的电化学性能。此外，还将较为系统的研究二氧化锰的可控合成、锡掺杂型二氧化锰的制备及机理探讨和制备得到的样品在模拟锌离子电池中的性能研究。为制备具有更高的比容量和更好的循环稳定性的锌离子电池提供实验依据。

1.2 二氧化锰结构

二氧化锰结构较复杂 ，目前已知的晶型就多达二十种，其中大部分是混合晶型且二氧化锰中的氧化程度和含水量都是可以变换的^[2]。二氧化锰晶体是由基本单位[MnO₆]八面体之间延顶点或棱相结合而成，依据八面体单元[MnO₆]的连接方式不同，可将二氧化锰结构分为三大类。第一类是链状或隧道结构，主要包括α、β、γ、ε和ρ型；第二类是层状或片状结构，如δ型；第三类具有三维立体结构^[3]。

图1 α-、β-、γ-、δ-和λ-MnO₂的结构

在α-MnO₂中，[MnO₆]八面体成六方密堆积，一般认为在(22)隧道中存在一些K 、Na 等金属阳离子起支撑作用^[4]。