二氧化錳-碳基復合電極材料的制備及其電化學性能.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注。二氧化錳價格低廉、電容性能優(yōu)異和環(huán)境友好，但是MnO2的導電性較差且法拉第反應是表面反應，使得MnO2的應用受到限制。將MnO2與碳材料復合可以有效改進二氧化錳的導電性及電容利用率，提高其電容響應。
　　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，原位法制備了形貌均一、性能較好的

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

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載的MnO2納米片逐漸變薄甚至發(fā)生卷曲。在IPC/MnO2復合電極材料中，生成的MnO2也能均勻地負載在互通多孔碳的表面，形成多層次結構，并且隨著溫度的升高互通多孔碳表面負載的MnO2由納米顆粒變?yōu)榧{米片狀結構。復合物中MnO2的含量約為34％，最高比電容達到了411 F/g，并隨著反應溫度的升高，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