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《北京化工大学》 2006年
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超级电容器用氧化锰/碳电极材料的研究

王海滨  
【摘要】:超级电容器(Supercapacitor)因兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高、可快速充放电、寿命长等优点,作为一种新型能源越来越受到人们的重视。氧化锰电极因为其成本低,制备工艺简便,良好的电容性能成为目前研究的重点。 本文以超级电容器用电极材料为背景,研究了氧化锰(MnO_2)/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KMnO_4制备MnO_2,同时添加活性碳,制备了MnO_2/碳复合电极材料。研究了金属离子Ni、Co、Er、La掺杂对MnO_2/碳复合材料结构和性能的影响。同时对利用碳粉还原KMnO_4制备MnO_2/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MnO_2/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KMnO_4制备MnO_2/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。MnO_2/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
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM53

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