超级电容器用氧化锰/碳电极材料的研究
本文以超级电容器用电极材料为背景，研究了氧化锰(MnO2)/碳复合电极材料，以期改进现有商业化碳基电容器比能量低的问题。以草酸锰(Mn(AC)2)还原KMnO4制备MnO2，同时添加活性碳，制备了MnO2/碳复合电极材料。研究了金属离子Ni、Co、Er、La掺杂对MnO2/碳复合材料结构和性能的影响。同时对利用碳粉还原KMnO4制备MnO2/碳复合材料作了初步研究。采用XRD、XPS、SEM、CV及电化学阻抗，恒流充放电技术评价了MnO2/碳复合材料的结构与性能的变化，并得出了以下结论：以活性碳为吸附剂，采用Mn(AC)2还原KMnO4制备MnO2/碳复合电极材料的研究中发现，活性碳添加量为20％时，复合材料的放电电容量达到215.1F/g，交流阻抗分析结果显示，活性碳的添加显著降低了电极材料的反应阻抗。MnO2/碳复合电极材料中同时掺杂Co、La后，材料的CV曲线显示平台电流对应的电压范围变宽，曲线的对称性更好，说明材料的电容特性得到改善，掺杂后材料的比容量略有下降为200F/g。XPS分析表明，合成的氧化锰以四价态为锰氧化物为主。XRD结果显示，反应物浓度对产物的结晶结构有影响，当浓度增加时，产物由γ-MnO2转变为α-MnO2。
超级电容器;循环伏安法;交流阻抗;电极材料;氧化锰;碳;复合材料
北京化工大学
硕士
材料学
田艳红
2006
中文
TM215;TM534
48
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）