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展，能源危機、氣候變暖和環境惡化迫使人類不斷開發清潔能源，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、環境友好以及操作電壓窗口寬(0.0-1.0V)等優點，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