PbO2-MnO2电极的电沉积制备及超级电容性能研究

《PbO2-MnO2电极的电沉积制备及超级电容性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文PbO2-MnO2电极的电沉积制备及超级电容性能研究论文作者：董海书学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：应用化学指导教师：姚颖悟职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金面上项目(21576065)河北省杰出青年科学基金培育项目(B2015202289）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofAppliedChemistryPreparationa

2、ndsupercapacitivepropertiesofPbO2-MnO2electrodesbyelectrodepositionByDongHaishuSupervisor:Prof.YaoYingwuThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaNo.21576065;TrainingProgramofScienceFundforDistinguishedYoungScholarsofHebeiProvinceNo.

3、B2015202289.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化

4、或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要在掺杂锰离子的溶液体系中通过电沉积法制备三维多孔结构的PbO2-MnO2电极，确定了制备PbO2-MnO2电极的的镀液中锰离子浓度和最佳工艺条件：锰离子浓度为50mmol/L，电流密度为30mA/cm2、镀液温度为30℃，搅拌速度

5、为180rpm，沉积时间为60min。通过SEM、XRD、EDS、XPS对PbO2-MnO2电极的表面形貌、结构和成分进行表征，结果表明：随着锰掺杂量的增加，电极中锰含量增加，晶粒尺寸变小，当锰离子浓度为50mmol/L时，晶粒尺寸最小为5.2nm，且电极表面呈三维多孔结构，比表面积约为纯PbO2电极的2.5倍，锰含量达48.4at%。通过循环伏安（CV）、计时电流（CA）和交流阻抗（EIS）测试方法研究了锰离子对二氧化铅电沉积过程的影响，研究结果表明：锰离子掺杂对二氧化铅电沉积过程有一定的阻碍作用

6、。但锰离子的掺杂不会影响成核模型，仍是一个瞬时成核和三维生长的过程。通过循环伏安（CV）、恒流充放电（GCD）和交流阻抗（EIS）研究PbO2-MnO2电极材料的电化学电容性能，实验结果表明：PbO2-MnO2电极是以赝电容机制存储能量，且比电容值随着电流密度的增加而衰减。在0.5A/g电流密度下，纯PbO2电极的比电容值为64.3F/g，明显低于PbO2-MnO2电极的379.91F/g。说明PbO2-MnO2电极材料具有良好的电化学电容特性，在储能方面具有良好的应用前景。PbO2-MnO2电极材

7、料高的电容值可以归因于电极表明的三维多孔结构以及二氧化铅高的导电率和二氧化锰良好的电容性能之间的协同效应。关键词：PbO2-MnO2电极，电沉积过程，超级电容性能IIIAbstractPbO2-MnO2electrodeswiththree-dimensionalporousstructurewerepreparedusingelectrochemicalcodepositionmethodsthroughthemanganesenitrateintothesolutionsystem.Theopt

8、imumpreparationtechnologicalconditionandtheconcentrationofmanganeseionis50mmol/Lofthemanganeseionconcentration,30mA/cm2ofthecurrentdensity,180rpmofthestirringspeed,60minofthedepositiontimeandthebathtemperaturekeepsat30℃.Themorphology,st