氧化錳及其復(fù)合材料的制備及超電容性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器是具有高功率密度的儲(chǔ)能器件，在電動(dòng)汽車、新能源發(fā)電等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。氧化錳是理想的超級(jí)電容器電極材料，資源豐富、價(jià)格便宜、理論容量高。本文采用水熱法制備高比電容的δ-MnO2，并通過原位復(fù)合納米碳材料和金屬氧化物提高δ-MnO2的電導(dǎo)率，改善其電化學(xué)性能。
　　 實(shí)驗(yàn)以KMnO4和MnSO4為原料，采用水熱法在160℃制備出δ-MnO2，并發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整兩種原料的摩爾比例，可以制備出不同晶型和結(jié)構(gòu)的MnO2。當(dāng)K

2、MnO4和MnSO4摩爾比為6:1、2:3和1:3時(shí)，可以分別合成δ-MnO2花狀顆粒、α-MnO2納米纖維和β-MnO2晶須。其中δ-MnO2的電化學(xué)性能最好，恒電流充放電在1A/g時(shí)測(cè)得比電容達(dá)到162F/g，遠(yuǎn)高于α-MnO2的62F/g和β-MnO2的8F/g。δ-MRO2的層狀晶體結(jié)構(gòu)使得陽(yáng)離子能夠嵌入脫出，增加了電極儲(chǔ)存電荷的能力。
　　 通過原位水熱法制備出δ-MnO2和納米碳的復(fù)合材料。δ-MnO2包裹納米碳材料

3、生長(zhǎng)，加入處理碳管長(zhǎng)成實(shí)心顆粒，1A/g時(shí)比電容為156F/g；加入未處理碳管花狀顆粒長(zhǎng)大，比電容為163F/g；加入氧化石墨長(zhǎng)成片狀δ-MnO2，比電容為170F/g。
　　 通過原位水熱法制備出以δ-MnO2為基的二元金屬氧化物，K0.27MnFe0.17O1.9、K0.24MnCo0.05O1.1、K0.16MnLa0.14O1.4和K0.27MnSn0.15O1.55，在1A/g時(shí)，比電容分別為163F/g、146F/g