活性炭表面担载氧化锰复合电极的电化学电容性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)AugustActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(8)：2151-2157215l[Article]www．whxb．pku．edu．cn活性炭表面担载氧化锰复合电极的电化学电容性能田颖1,2阎景旺，刘小雪薛荣衣宝廉(中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连116023；大连交通大学环境与化学工程学院，辽宁大连116028)摘要：通过在两种商品活性炭XC一72(~L表面250m2·g-I)和YEC一8(比表面1726m·g)电极表面涂刷Mn(N

2、O3)，并在200℃进行热分解得到表面担载氧化锰的复合材料电极．采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征电极的形貌和氧化锰的晶体结构，采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗考察了不同电极的电化学电容性能．结果表明，Mn(NO。)在200℃的热解产物是o【一MnO。和一MnaO的混合物．当C和Mn的质量比为2：1和9：l时，XC一72／MnO~中氧化锰的比电容分别达到499和435F·g，YEC一8／MnOx中氧化锰的比电容分别达到554和606F·g，表明氧化锰的赝电容对电极比电容的贡献十分显著．

3、关键词：超级电容器；氧化锰；活性炭；热分解中图分类号：0646ElectrochemicalCapacitanceofCompositeswithMnOLoadedontheSurfaceofActivatedCarbonElectrodesTIANYingYANJing-WangLIUXiao-XueXUERongYIBao—Liant1DalianInstituteofChemicalPsics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023．LiaoningProvince

4、．P．R．China；。CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,DalianJiaotongUniversity，Dalian116028，LiaoningProvince，R．China)Abstract：Activatedcarbon／manganeseoxide(MnOx)compositeswerepreparedbythethermaldecompositionofMn(NO3)2thatwasimpregnatedonthesurfaceofac

5、tivatedcarbonXC一72withaspecificsurfaceareaof250m2‘g一andonYEC一8withaspecificsurfaceareaof1726m2·gat200℃．ThesurfacemorphologyandcrystallinestructureofthecompositeswereinvestigatedusingscanningelectronmicroscopyfsFAI1)andX-raydiffraction(XRD)，respectively．The

6、electrochemicalpropertiesofthecompositesweretestedbycyclicvoltammetry，galvanostaticcharge—discharge，andimpedancespectroscopy．Wefoundthat一Mn2O3ando【一Mn3O4wereformedwhenthecompositeswereannealedat200ocAtmassratiosofCandMnOxof2：1and9：1，thespecificcapacitanceo

7、fMnOinthecompositesofXC-72／．MnOxwas499and435F。g～andthespecificcapacitanceofMnOxinthecompositesofYEC一8／MnOxwas554and606F‘g，respectively．ThissuggestsasignificantcontributionofpseudocapacitancefromMntothespecificcapacitanceoftheelectrode．KeyWords：Supercapacit

8、or；Manganeseoxide；Activatedcarbon；Thermaldecomposition对于超级电容器的电极材料，不仅要求具有高在其表面形成双电层来存储电荷，可以达到较高的的比容量，而且还要求具有低的内电阻，以实现大电比电容．这种用炭作电极的超级电容器虽然具有较流快速充放电．目前商品化的超级电容器多采用活高的比功率，但其比能量却很低，不能满足电动车、性炭做电极，活性炭材料具有很大的比表面积，通