二氧化錳-碳基復(fù)合電極材料的制備及其電化學(xué)性能.pdf

1、作為一種綠色無污染的新型儲能裝置，超級電容器以其高的能量密度和功率密度，優(yōu)異的循環(huán)性能引起了眾多研究者的關(guān)注。二氧化錳價(jià)格低廉、電容性能優(yōu)異和環(huán)境友好，但是MnO2的導(dǎo)電性較差且法拉第反應(yīng)是表面反應(yīng)，使得MnO2的應(yīng)用受到限制。將MnO2與碳材料復(fù)合可以有效改進(jìn)二氧化錳的導(dǎo)電性及電容利用率，提高其電容響應(yīng)。
　　本文分別使用兩種不同形貌的碳作為骨架，水熱條件下利用碳材料自身的還原性，與高錳酸鉀反應(yīng)，原位法制備了形貌均一、性能較好的

2、CMS/MnO2和IPC/MnO2復(fù)合電極材料。采用SEM、BET、XRD、TGA對復(fù)合物的形貌、孔結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，采用循環(huán)伏安法、恒流充放電、交流阻抗及循環(huán)壽命測試進(jìn)行電化學(xué)性能的研究。結(jié)果表明:CMS/MnO2復(fù)合物中MnO2納米片均勻地負(fù)載在碳的表面，形成繡球狀結(jié)構(gòu)，MnO2納米片具有典型的K-Birnessite型晶體結(jié)構(gòu)，其中MnO2的含量約為62％，比容量為301 F/g。隨著反應(yīng)時間的增長，CMS/MnO2復(fù)合物的

3、比容量呈現(xiàn)先增長后保持不變的趨勢，并且隨著溫度的升高碳材料表面負(fù)載的MnO2納米片逐漸變薄甚至發(fā)生卷曲。在IPC/MnO2復(fù)合電極材料中，生成的MnO2也能均勻地負(fù)載在互通多孔碳的表面，形成多層次結(jié)構(gòu)，并且隨著溫度的升高互通多孔碳表面負(fù)載的MnO2由納米顆粒變?yōu)榧{米片狀結(jié)構(gòu)。復(fù)合物中MnO2的含量約為34％，最高比電容達(dá)到了411 F/g，并隨著反應(yīng)溫度的升高，比容量呈現(xiàn)增長的趨勢。
　　另外，由于金屬氧化物電容器還存在工作電壓低