超級(jí)電容器電極材料二氧化錳的制備、改性及其電容性能.pdf

1、本文以廉價(jià)二氧化錳作為電化學(xué)電容器的電極材料，采用TG-DAT,XRD，SEM等多種現(xiàn)代物理測(cè)試手段和電化學(xué)研究方法，研究了二氧化錳材料的制備、電容特性及各種影響因素。文中提出采用多種陰離子還原劑與氧化劑高錳酸鉀反應(yīng)制備超級(jí)電容器的電極材料MnO<,2>，為合成同類物質(zhì)提供了一種行之有效的參考方法。通過化學(xué)沉淀法制備電極樣品，利用各種測(cè)試手段，研究了不同反應(yīng)試劑對(duì)所制備的超級(jí)電容器二氧化錳的物性及電容特性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，陰離子還原劑

2、的酸堿環(huán)境對(duì)產(chǎn)物的顏色和粒徑大小有較大影響，在三組還原劑(①Na[tSO<,3>、Na<,2>S<,2>O<,3>、Na，SO<,3>②HCOOH、HCOONa③HNO<,2>、NaNO<,2>)中，每組顯弱酸性的陰離子還原劑(NaHSO<,3>、HCOOH、HNO<,2>)所制備的樣品顏色深于每組其他樣品，且顆粒大小和分散性也優(yōu)于其他樣品；電化學(xué)測(cè)試表明，弱酸性的陰離子還原劑所制備的樣品其電容量均比每組其他樣品高，內(nèi)阻要小，電容特性更

3、好。 本文在前人基礎(chǔ)上，采用陽(yáng)離子還原劑與氧化劑高錳酸鉀反應(yīng)優(yōu)化制備工藝，并首次提出對(duì)樣品進(jìn)行水熱改性處理，研究比較了水熱處理和未水熱處理樣品的特性。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)水熱處理后的二氧化錳為分散性更好且晶形更好的α-MnO<,2>和γ-MnO<,2>混合物，通過循環(huán)伏安測(cè)試，發(fā)現(xiàn)水熱處理后的二氧化錳電極具有更寬的電位窗口(，-0.2-1.1 V)，且在該范圍內(nèi)具有更好的電容特性，當(dāng)電流密度為5mA/cm<'2>時(shí)，單電極比容量高達(dá)29