二氧化锰微米球制备及其于超级电容器的应用.PDFVIP

二氧化锰微米球制备及其于超级电容器的应用 链接：/tech/98512.html 来源：中国新能源网 二氧化锰微米球制备及其于超级电容器的应用 王亮，刘贵昌，施志聪 (大连理工大学化工学院，精细化工国家重点实验室，辽宁大连116012) 摘要：利用KMnO 4氧化MnCO 3微米球前躯体制备MnO 2 微米球。X射线衍射(XRD) 、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)法等测试表 明：该MnO 微米球由弱结晶α-MnO 2 2 -2 -1 构成，粒径为0.5～2μm.测试样品的MnO微米球载量为5mg·cm时，在2mol·L(NH)SO 2 4 2 4 -1 溶液中表现出良好的电容性能：其于2mV·s -1 的扫速下比电容达到了135.6F·g-1;即使是100mV·s -1 的高扫速，比电容仍保持为118.8F·g -1 。500次循环过程中充放电效率保持在87.8%以上.第500次循环的比电容为10.5F·g。 目前超级电容器研究主要集中于低负载量电极，活性物质的载量在几微克至几十微克.电极在此状态下有较高的比 电容，而负载量过高则电极比 -2 电容急剧下降。N.Nagarajan等采用壳聚糖制备纳米MnO，活性物负载量由50μg·cm 2 -2 -1 -1 增至200μg·cm，比电容由400F·g降至177F·g。 J.N.Broughton等研究超级电容器的活性物负载量由 -2 -2 -1 -1 100μg·cm增至4mg·cm时，比电容由220F·g急剧降至50F·g 尺寸和表面形貌密切相关;0.5～1μmMnO 2 -1 -1 -1 微米球组成团聚体呈现最好比电容，2mV·s扫描速率比电容达112F·g，而10mV·s -1 扫描速率比电容仅为45F·g 。本文由MnCO3前躯体合成粒径均一、规则的MnO 微米球，并探讨高扫速该电极具有良好电容性能的原因。 2 1实验方法 1.1材料 碳酸锰前驱体制备：硫酸锰5.915g和碳酸氢铵13.925g，分别溶于300mL去离子水中，均匀分散，在室温、磁力搅拌 下，把碳酸氢铵溶液加入到硫酸锰溶液中，溶液成乳白色.继续搅拌(3h)，过滤得白色固体.去离子水多次洗涤，除杂 质。干燥(真空干燥箱ca.0.09MPa60℃)6h得碳酸锰微球前躯体。 -1 二氧化锰微米球：于碳酸锰前驱体中加500mL0.05mol·L 高锰酸钾溶液反应(2h)，过滤，洗涤.将