氧化錳一維納米材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、過渡金屬氧化物作為良好的準電容器材料成為目前研究熱點，MnO2因其成本低廉、制備方法多樣、電化學(xué)窗口寬、理論比電容比較大、環(huán)境友好等特性倍受研究者親睞。本文以α-，β-，δ-，γ-MnO2和γ-MnOOH納米材料為研究對象，利用XRD，SEM，TEM，CHI660，Autolab電化學(xué)工作站等現(xiàn)代測試手段，對上述納米材料的結(jié)構(gòu)和性能進行研究，主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1.γ采用水熱法，在硫酸錳和高錳酸鉀反應(yīng)體系中，通過控

2、制工藝條件，分別制備出α，β，γ，δ四種晶型和不同形態(tài)的MnO2納米材料，在一個反應(yīng)體系中實現(xiàn)了MnO2納米材料晶相和形態(tài)的控制生長。在堿性條件下，制備出了層狀結(jié)構(gòu)的δ相MnO2，其形貌呈片狀；而在酸性條件下，易于形成2×2α相，1×1β相，2×1γ相隧道狀結(jié)構(gòu)的MnO2，通過改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和添加劑PVP的含量，分別制備出了長度約為1μm、直徑約為80nm的α相納米線；長度約為1μm，直徑為100nm的β相納米線；納米棒和納米顆

3、粒混合的γ-MnO2，并研究了不同水熱條件下物相結(jié)構(gòu)變化的機理。最后對140℃下水熱10h和18h的α相納米線進行了恒流充放電測試，其比容量分別為41.3F/g和13.1F/g。
　　 2.結(jié)合微乳液法和水熱法，利用表面活性劑CTAB形成的軟模板，以MnSO4和KMnO4為原料制備出了γ-MnOOH納米線團簇。γ-MnOOH直徑約為30nm，長度約為2-3μm，同時考察了水熱反應(yīng)前后、不同表面活性劑(SA和CTAB)對產(chǎn)物晶型、