MnOx-C納米復(fù)合電極的制備及電化學(xué)儲(chǔ)能研究.pdf

1、電化學(xué)超級(jí)電容器因具有功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特性，在近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注與研究。電極材料是超級(jí)電容器最為關(guān)鍵的部分。在眾多潛在的電極材料中，氧化錳因其理論容量高、資源廣泛、價(jià)格低廉、環(huán)境友好成為人們研究的熱點(diǎn)。通過(guò)與具有高電導(dǎo)率的碳材料相結(jié)合，可以彌補(bǔ)錳氧化物導(dǎo)電性差的缺點(diǎn)，從而獲得具有更優(yōu)電化學(xué)性能的復(fù)合材料。本文嘗試通過(guò)不同的方法制備合成納米多孔錳氧化物-碳復(fù)合材料，運(yùn)用TEM、XRD、XPS、BET等分析檢測(cè)技術(shù)對(duì)樣品的形貌結(jié)

2、構(gòu)、物相組成及比表面積和孔徑分布特性進(jìn)行了研究，并探究了其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。主要內(nèi)容歸納如下:
　　利用簡(jiǎn)單的化學(xué)共沉淀反應(yīng)制備了具有納米花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的MnO2/CNTs復(fù)合材料。結(jié)果表明，復(fù)合材料的電化學(xué)性能與MnO2的包覆厚度有直接關(guān)系:隨著MnO2包覆厚度的增加，復(fù)合材料的比表面積先增大后減小，相應(yīng)地，材料的比容量的變化也呈現(xiàn)出同樣的規(guī)律。當(dāng)初始反應(yīng)中KMnO4的濃度為5M時(shí)，獲得了具有最優(yōu)電化學(xué)性能的MnO2/CNTs。

3、其比容量在0.2 A/g電流密度下可以達(dá)到450F/g，在5A/g的下進(jìn)行恒電流充放測(cè)試，循環(huán)1000次后，其容量保持率為96％。
　　以初期獲得的MnO2/CNTs材料為基底，采用聚合物包覆碳化法，在材料的表面包覆了一層厚度小于10nm的超薄碳層，獲得了具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的C/Mn3O4/CNTs復(fù)合材料。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，這種分級(jí)結(jié)構(gòu)的碳錳復(fù)合材料與MnO2/CNTs相比，倍率性能得到了一定的提升，這得益于包碳后樣品的電子傳導(dǎo)能力