二氧化錳的制備與電化學性能表征.pdf

1、伴隨著全球經濟高速發(fā)展，能源危機、氣候變暖和環(huán)境惡化迫使人類不斷開發(fā)清潔能源，以及能源轉換和儲存技術。超級電容器因功率密度高、使用壽命長而受到人們的廣泛關注，并且，超級電容器作為儲能設備是傳統(tǒng)電容器和燃料電池之間的最佳結合點。作為一種重要的過渡金屬氧化物，二氧化錳(MnO2)由于具有理論比電容高(1380 F/g)、原材料廉價易得、環(huán)境友好以及操作電壓窗口寬(0.0-1.0V)等優(yōu)點，被廣泛用于超級電容器電極材料。
　　本文利用K

2、MnO4和NaNO2之間的氧化還原反應，分別采用水熱法、水浴法、95℃回流以及自犧牲模板法，合成了α-MnO2、δ-MnO2、γ-MnO2和β-MnO2。電化學測試結果顯示MnO2晶體結構對MnO2的比電容值起著決定性的作用。對不同晶體結構的MnO2來說，其比電容大小關系為:α-MnO2(200 F/g)＞δ-MnO2（190 F/g）＞γ-MnO2（26 F/g）＞β-MnO2（17 F/g）;而對于同一晶體結構的MnO2，其比電容值

3、隨著反應時間延長或者反應溫度的升高而降低。隨著反應溫度的升高，α-MnO2比電容值大小關系為:MnO2(160℃、66F/g)＜MnO2(120℃、166 F/g)＜MnO2(100℃、175 F/g)＜MnO2(15℃、200 F/g)。實驗結果表明無機鹽離子H+、K+、NH4+的存在有助于提高α-MnO2電化學穩(wěn)定性和比電容值。通過液相沉淀法合成前驅體MnC2O4，然后以其為模板在空氣中灼燒，合成了微米棒和橢球形ε-MnO2。ε-M