纳米锰氧化物超级电容器电极材料的制备与性能.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2015年第O3期DOI：10．16247~．cnki．23—1171hq．20150305科研篝纳米锰氧化物超级电容器电极；开发材料的制备与性能雷天赐，邬冰高颖(哈尔滨师范大学化学化工学院。黑龙江哈尔滨150025)摘要：采用模板和液相沉淀两种方法制备了锰的氧化物，XRD的测试结果表明，两种方法制备的锰氧化物分别为MnO和Mn30。从TEM图可以看出，模板法制备的MnO：为直径为5-8nm左右的颗粒，而用液相沉淀制备的MnO形貌为直径约为10nm左右的纤维棒。循环伏安和充放电测试结果都表明MnO：是更好的超电容器的电极材料。MnO：和Mn。O在20

2、0mA·g电流密度下的放电比电容分别为157．5和145．OF·g～，经过500次充放电后比电容分别为132．5和125．OF·g～，充放电效率分别为64．9％和63．7％。关键词：锰氧化物；纳米颗粒；超级电容器中图分类号：TM533文献标识码：APreparationofnanomanganeseoxidesandtheirpropertiesassupercapaeitorelectrodematerial’LEITian-ci，WUBing，GAOYing(CollegeofChemistryandChemicaJEngineering，Ha~inNormalUniversity，Ha

3、rbin150025，China)Abstract：Thepreparationofmanganeseoxidesareusingtwokindsofmethods，templatesandliquidprecipi—t~ion．TheXRDresultsshowthatmanganeseoxidespreparedbytwomethodsareMnO2andMn304respectively．TheTEMimagesofMnO2showsthediameteroftheparticleisabout5～8nmandMn3O4isabout10nmdiameterrods．Cyclicvoh

4、ammetryandcharge—dischargetestresultsindicatethatMnO2electrodematerialforsupercapaci—totsisbetterthanMn304．Thevalueofspecificcapacitanceat200mA·g～is157．5and145．OF。g～forMnO2andMn304,respectively．ThespecificcapacitanceofMnO2andMn304decreaseto132．5and125．OF’g～after500cy—clesandthecharge-dischargeeffic

5、iencyofcurrentare64．9％and63．7％．respectively．Keywords：manganeseoxide；nanoparticles；supercapacitors超级电容器是一种新型储能装置，其主要特点级电容器电极材料。目前，比较常见的锰氧化物制是充放电速率快，功率密度大，适用温度范围宽、循备方法有液相沉淀法c3】，模板法，溶胶凝胶法【，电环寿命长，此外超极电容器还具有免维护和经济环沉积法【6J，水热法和低温固相法【8】等。研究表明，不保的优点。所以超极电容器在移动通讯、信息技术同形式的锰氧化物作为超电容器电极材料性能有和国防科技等领域都有广泛的应用。特别是近

6、年来很大的差别。本实验主要通过模板法和液相沉淀环保电动汽车的兴起，使超级电容器研究成为了新法，制备了MnO和Mn，O电极材料，比较了两种不的研究热点⋯。电极材料的研究是决定超级电容器同锰氧化物作为超极电容器的电极材料的比电容性能的两大关键因素之一，所以该研究也已成为超大小和充放电性能。级电容器研究的主要方面。近年来具有赝电容特性的金属氧化物电化学电容器得到迅速发展，锰的氧1实验部分化物因资源丰富、价格低廉成为人们更加关注的超1．1试剂和仪器VulcanXC一72R活性炭，KMnO，四水合乙酸锰，收稿日期：2015一O1一O5Mn(NO3)2，SBA一15，Na2SO4。基金项目：黑龙江省自然

7、科学基金(B20lo02)；哈尔滨市科技创新人电化学测试用CHI660D型电化学分析仪(上海才专项资金项目(2O1ORFXXCo18)辰华仪器公司)和传统的三电极电化学池中进行。作者简介：雷天赐(1988一)，汉，男，在读硕士研究生，研究方向：锰氧化物超级电容器电极材料。参比电极使用饱和Ag／AgC1电极，辅助电极使用铂通讯作者：高颖(1963一)，女，哈尔滨人，博士，教授，研究方向：超级电极。电容器电极材料