二氧化锰纳米复合材料的合成及超级电容性能.pdfVIP

第 44卷第 5期 应 用 化 工 Vo1．44No．5 2015年 5月 AppliedChemicalIndustry Mav2015 活性炭 im．氧化锰纳米复合材料的合成 及超级 电容性能 王福华，茆志友，姚秋实，吴翠，高云芳 (浙江工业大学化学：程学院 绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江 杭州 310014) 摘 要：以商业活性炭为载体 ，通过硝酸表面改性活性炭，引入含氧官能团，为棒状二氧化锰 (MnO)和活性炭的结 合提供桥梁。采用化学沉淀法在炭表面反应生成纳米结构的棒状二氧化锰 ，制备二氧化锰 ／改性活性炭 (MnO／ OAC)复合电极材料。采用扫描电镜(SEM)、x射线衍射 (XRD)对其结构进行表征；采用循环伏安法、恒流充放电 对其电化学性能进行研究。结果表明，生成的MnO 均匀地负载在碳的表面，颗粒的直径在20—50nm；在 1mol／L 的Na：s0 电解液中，MnO ／OAC6复合电极材料体现了极佳的比电容，达到369．7F／g。材料优异的电化学性能归 功于活性炭发达的孔隙结构和MnO，提供的法拉第电容。 关键词：二氧化锰；超级电容器；活性炭；氧化 中图分类号：TQ137．12；O646 文献标识码：A 文章编号：1671—3206(2015)05—0785—04 Synthesisandsupercapacitorperformanceofactivated carbon／M nO2composites WANGFu—hua，MAOZhi—you，YAOQiu—shi， Cui，GAOYun-fang (StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenChemistry—SynthesisTechnology，CoHegeofChemicalEngineering， ZhejiangUniversityofTechnoloyg，Hangzhou310014，China) Abstract：Activatedcarbonwasmodifiedbynitricacidtocreateoxygen—containingfunctionalgroupsin ordertoprovideanchorsitesbetweentheactivatedcarbonandmanganesedioxide(MnO，)nanorods． MnO2nanorodsweresynthesizedin thesurfaceofactivatedcarbonusingafluidphasemethod．Themor· phologyandstructureofMnO2／oxidizedactivatedcarbon(MnO2／OAC)werecharacterizedusingSEM， XRDandtheelectrochemicalbehaviorwasinvestigatedusingcyclicvoltammetry(CV)，charge-discharge tests，andcyclelife tests．Theresultsshowed thattheMnO2nanorodsin thecompositewere dispersed homogeneouslyonthenitricacidtreatedactivatedcarbon surfacewith theparticlesdiameterof20—- 50nm．ThespecificcapacitanceoftheMnO2／OAC6 compositeexhibitedahighspecificcapacitanceof 369．7F／gin 1mol／LNa2SO4solution，whichwasattributedtothesynergisticeffectofboth