2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)能器件,是新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),但超級(jí)電容器有著較低的能量密度,因此增大超級(jí)電容器的能量密度是研究者們努力的方向。二氧化錳(MnO2)和氧化釕的性質(zhì)相似,雖然它的比電容相對(duì)偏低,導(dǎo)電性差,但它在自然界中資源豐富、價(jià)格低廉、環(huán)境友好、理論容量高、具有較寬的電化學(xué)窗口。因此,廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器電極材料。
  本論文通過水熱法制備二氧化錳電極材料,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,并通過摻雜碳納米管提高二氧化錳的比容量。另外通過水

2、熱法制備硅藻土載二氧化錳電極材料。本文采用SEM、XRD等表征方法,并用電化學(xué)性能測(cè)試手段如循環(huán)伏安、恒流充放電和交流阻抗來對(duì)材料進(jìn)行電化學(xué)性能的評(píng)估,具體的研究?jī)?nèi)容如下:
  (1)水熱反應(yīng)的溫度和時(shí)間對(duì) MnO2的結(jié)構(gòu)形貌和電化學(xué)性能均有影響。以硫酸錳和高錳酸鉀為原料,分別控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度制備出不同的二氧化錳電極材料,并對(duì)不同的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間下二氧化錳電極材料進(jìn)行表面形貌和電化學(xué)性能測(cè)試。得出在反應(yīng)時(shí)間10 h,溫度

3、為140℃時(shí)得到的二氧化錳電極材料的表面形貌及電化學(xué)性能最好,放電比容量為241.03 F/g。
 ?。?)MnO2中摻雜碳納米管的比例對(duì)其電化學(xué)性能有很大的影響。本文制備了MnO2中含碳納米管5%、10%、20%、40%和60%的復(fù)合電極。隨著碳納米管含量的增加,MnO2碳納米管電極的比電容先增大后減小,在碳納米管含量為20%時(shí),復(fù)合電極的比電容達(dá)到最大352.15 F/g。得到的復(fù)合材料的比電容比最佳條件下制備的純相MnO2的

4、比電容提高了46%。
  (3)以硫酸錳和高錳酸鉀為原料,制備過程中加入硅藻土,分別控制反應(yīng)溫度和硅藻土的添加量制備出硅藻土載二氧化錳電極材料,并對(duì)不同的反應(yīng)溫度和不同添加量下硅藻土載二氧化錳電極材料進(jìn)行表面形貌和電化學(xué)性能測(cè)試。在溫度為140℃得到的電極材料電化學(xué)性能最好,改變硅藻土的摻雜量,隨硅藻土含量的增加,硅藻土載二氧化錳電極材料的比電容先增大后減小,在硅藻土含量為120 mg時(shí),復(fù)合電極的比電容達(dá)到最大328.56 F/

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