超級電容器用炭氣凝膠-MnO2的制備與性能研究.pdf

1、超級電容器擁有功率密度高、充放電速度快、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,近年來引起了人們的廣泛關(guān)注,電極材料是決定超級電容器性能的關(guān)鍵因素。目前超級電容器的研究重點是提高電極材料的比容量,從而達(dá)到提高超級電容器儲能能力的目的。炭氣凝膠是一種新型輕質(zhì)納米多孔非晶態(tài)炭材料,具有高比表面積(400m2/g~1000m2/g)、可控的孔徑分布(<100nm)和較高的電導(dǎo)率(>25S/cm)等特點,作為超級電容器電極材料具有廣闊的前景。二氧化錳納米晶體因其具

2、有獨特的化學(xué)和物理性質(zhì),在超級電容器方面擁有廣泛的應(yīng)用。由于二氧化錳的電化學(xué)性能受到材料尺寸和形貌的影響,因此,研究不同尺寸、形貌的二氧化錳納米晶體是十分必要的。
　　本文使用苯二酚和甲醛為原料,氫氧化鈉為催化劑,通過溶膠—凝膠過程和常溫常壓干燥的方法制備 RF炭氣凝膠,考察了炭氣凝膠為電極材料的超級電容器的電化學(xué)性能。另外采用水熱法,以高錳酸鉀為原料,在不需要模板和表面活性劑的情況下,加入各種添加劑,制備合成了具有不同形貌的二氧

3、化錳納米結(jié)構(gòu),并在不同的反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度的情況下,合成了不同的產(chǎn)物形貌。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等表征手段對這些二氧化錳納米晶體樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、表面形貌和晶體學(xué)性質(zhì)等方面的分析,并考察了這些二氧化錳的電化學(xué)性能。
　　對比研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)反應(yīng)的溫度可以控制片層 MnO2向線狀 MnO2的相轉(zhuǎn)變。通過以上不同的實驗條件可以發(fā)現(xiàn),MnO2的納米晶體結(jié)構(gòu)會隨著反應(yīng)溫度的變化而變化。
　　用薄片球?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的 M