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《燕山大学》 2006年
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二氧化锰电化学电容器电极材料的制备及性能研究

孙丽娟  
【摘要】: 电化学电容器是一种具有显著优点的新型能源存储器件,电极材料是影响其性能的重要因素,二氧化锰则是其中一种极具发展潜力的电极材料,课题采用溶胶-凝胶法制备二氧化锰,采用液相沉淀法向二氧化锰中掺杂稀土元素镧,希望得到比表面积大、电化学性能好、比容量高的二氧化锰电极材料。 采用正交试验、单因素试验和对比分析试验等实验方法,研究了溶胶-凝胶法和液相沉淀法中工艺参数对二氧化锰组织结构和电化学性能的影响。采用化学分析、扫描电镜、X射线衍射等实验手段分析二氧化锰的组织结构和形貌,采用循环伏安、恒流充放电及自放电等测试方法分析二氧化锰的电化学性能。 实验得出溶胶-凝胶法制备二氧化锰的最佳工艺参数为:n(柠檬酸)∶n(醋酸锰)=0.5∶1,C0=0.1 mol·L-1,pH≈6,反应温度约为60℃,350℃焙烧3小时并且经硫酸高温酸化处理。所制备的二氧化锰颗粒较小,比表面积大,电容特性较好,循环稳定性高;比电容C=159.5 F·g~(-1)(Id=5 mA),随着放电电流的增大,比容量有所衰减,大电流放电性能有待提高。 液相沉淀法制备过程中,在未调pH值的情况下推测得到MnO_(1.88),MnO_(1.88)具有比MnO_2更好的电化学性能。向MnO_(1.88)中掺杂稀土元素La,La以离子的形式嵌入二氧化锰晶格中。掺杂后,二氧化锰电极表现出较好的电容特性和功率特性。不同配比的掺杂对二氧化锰的电化学性能影响较大,当Mn:La掺杂比例为5:1(摩尔比)时,二氧化锰电极具有更好的电容特性;随着充放电电流的增大,电容器的比容量衰减较小,显示出较好的大电流放电性能;掺镧后电极的循环稳定性得到了提高。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM53

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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