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1、Vol137No12化工新型材料第37卷第2期·86·NEWCHEMICALMATERIALS2009年2月淀粉还原制备纳米MnO2超级电容器电极材料3王红强张艳伟李庆余代启发张安娜颜志雄(广西师范大学化学化工学院,桂林541004)摘要采用氧化交联淀粉还原高锰酸钾制备出了超级电容器纳米MnO2电极材料。通过XRD和SEM对电极材料进行了表征,采用电化学测试手段对电极材料在1mol/LNa2SO4溶液中的电容特性和比容量进行了分析。结果表明,采用该方法所制备的材料为无定型的(α2MnO2,颗粒尺寸在100～150nm左右;循环伏安和恒流充放电试验测试结果表明α,2MnO2电极具有良好的电容特
2、性。在放电电流为100mA/g时,其比容量高达158F/g。关键词氧化交联淀粉,MnO2,比容量,超级电容器Thepreparationofnano2scaleMnO2forelectrodematerialofsuper2capacitorWangHongqiangZhangYanweiLiQingyuDaiQifaZhangAnnaYanZhixiong(CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004)AbstractMnO2electrodematerialwaspreparedby
3、reductionofKMnO4withoxidizedandcross2linkedstarch.ThecharacterizationbyXRDandSEMwerecarriedout,theresultsshowedthattheMnO2hadnano2scaleamorphousstructurewithα2type,theparticlediameterwasaboutintherangeof100～150nm.Thecyclicvoltammetryandconstantcurrentcharge2dischargewerealsoutilizedinneutral1mol/LN
4、a2SO4solution,theresultsshowedthattheα2MnO2electrodeex2hibitedexcellentcapacitivecharacteristicsandthespecificcapacitancereachedupto158F/gatthecurrentdensityof100mA/g.Keywordsoxidizedandcross2linkedstarch,MnO2,specificcapacitance,super2capacitor随着石油等不可再生能源的不断消耗和人们的环保意识2h,然后洗涤、过滤、干燥。将干燥后的样品放入管式炉中,在的
5、增强,绿色能源和生态环境越来越受到人们的重视。超级空气中以10℃/min的升温速率加热到300℃,保温2h,自然电容器因为其高的功率密度和长的循环寿命,引起科研工作冷却到室温,取出样品,再将其洗涤至中性,干燥即得深褐色[123]者和产业界人士的关注。近几年来对超级电容器的研究样品。取得了长足的进步。赝电容器作为超级电容器的一种,它具1.2电极的制备有比双电层电容器更高的比能量,其电极材料主要是一些金将活性物质、乙炔黑和PTFE(60%)以80∶15∶5的质量属氧化物,如RuO2、IrO2、MnO2、NiOx、CoOx、V2O5和SnO2比均匀混合,在10MPa的压力下将其压在处理过的带有长柄
6、[1,4211]等。MnO2因其具有高的理论比容量(～1000F/的泡沫镍集流体上,制成1cm×1cm的电极,于80℃干燥12h[11212]g)、成本低、来源广、电化学性能好、环境友好的特点,引备用。起了各国科研机构的关注。MnO2的制备多数是以高价锰盐1.3样品物性表征与低价锰盐或其它一些还原剂反应得到,而这些还原剂仅仅[5,13]在Bruker2axs公司的D82ADVANCE型X射线衍射分析起到还原高价锰盐的作用。本研究采用淀粉为绿色还原仪上进行样品的物相分析。测试用Cu2Kα2作为靶材,波长为剂和模板剂,在水溶液中制备出了无定型纳米MnO2电极材011540nm,管电压为40kV,
7、管电流为30mA,扫描步长为料。并通过SEM和XRD对其进行了表征,通过循环伏安和01020°,扫描范围10°～90°。采用日本理学公司的JSM2恒流充放电试验研究了MnO2电极在1mol/L的Na2SO4中性溶液中的电容特性,取得了良好的效果。6460LV型扫描电子显微镜观察样品的形貌。1.4电极的电化学性能测试1实验部分分别以制备的电极、2cm×2cm镍片和饱和甘汞电极1.1材料的制备(SCE)为工作电极
