收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

固相法合成纳米MnO_2及其电容性能研究

韩莹  
【摘要】:超级电容器是一种介于电池和静电电容器之间的新型储能元件。超级电容器能够满足电动汽车启动、加速等高功率输出的需要,也能用于电路元件、小型电器和直流开关电源等。由于超级电容器适合超大功率放电,其电极过程与化学电源有较大差别,开展超级电容器电极材料、电解液等基础领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。本文采用低温固相法制备了纳米二氧化锰,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对样品的结构及形貌进行了表征,通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学测试方法对MnO_2超级电容在电极材料、电解液和组装技术等方面进行了详细研究。 低温固相反应制备的纳米MnO_2经X射线衍射分析表明其是α-MnO_2和γ-MnO_2组成的混合晶相。通过循环伏安和恒流充放电测试表明该电极材料在(NH_4)_2SO_4溶液中具有优异的电容特性,放电比容量可达153.2F/g。当在(NH_4)_2SO_4溶液加入0.4mol/L的K_2SO_4溶液后,耐腐蚀时间增大了11倍,而比容量仅减小15.6%。本文还选取了LiNO_3/DMF有机电解液,测试结果表明在1mol/L的LiNO_3/DMF溶液中其工作电压可达2V,比容量可达133F/g,等效串联电阻为10.032Ωcm~2,经过1000次循环比容量损失小于10%。 通过低温固相法制得的MnO_2-La_2O_3复合材料,其放电容量可达230.3F/g,比MnO_2电极材料提高近50%。MnO_2-La_2O_3材料组装成单体电容后在(NH_4)_2SO_4水溶液中放电容量提高35%,在LiNO_3/DMF有机溶液中提高了13%。 以琼脂为基体,通过改性处理,制备出新型超级电容器用隔膜材料。当改性剂(PAM)添加量为800ppm时,改性琼脂膜的吸液率与保液率分别为400.1%和335.1%,应用此隔膜的MnO_2/C超级电容器放电比容量可达23.4F/cm~3,比琼脂膜提高了49%,经千次循环容量衰减仅为10%。在LiNO_3/DMF电解液中聚酰胺微孔膜放电比体积容量可达15.3F/cm~3。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 薛二江;;试论超级电容器在矿用电动轮卡车上的应用[J];露天采矿技术;2011年03期
2 钟欣;吴季怀;范乐庆;许开卿;黄妙良;;MnO_2-CNTs复合材料的合成及其超级电容器性能研究[J];功能材料;2011年08期
3 ;相关行业[J];中国金属通报;2011年33期
4 陈海燕;邵艳群;唐电;;Ti/Ru_(0.1)Ti_(0.1)Sn_(0.8)O_2电极电容性能研究[J];电化学;2011年02期
5 李争晖;莫建波;吴丁财;钟辉;邹冲;徐飞;符若文;;聚苯乙烯基层次孔炭材料的超级电容器器件制作工艺研究[J];功能材料;2011年07期
6 甘卫平;马贺然;李祥;;超级电容器用(RuO_2/Co_3O_4)·nH_2O复合薄膜电极的制备及其性能[J];无机材料学报;2011年08期
7 许开卿;范乐庆;吴季怀;冷晴;钟欣;林建明;黄妙良;兰章;;聚乙烯醇基水凝胶聚合物电解质超级电容器的研究[J];电化学;2011年02期
8 杨贞胜;孔令斌;邓莉;罗永春;康龙;;介孔碳基钴镍氧化物的电化学电容性能[J];电化学;2011年02期
9 邢宝林;谌伦建;张传祥;潘兰英;黄光许;;中低温活化条件下超级电容器用活性炭的制备与表征[J];煤炭学报;2011年07期
10 林立华;郑翠红;闫勇;俞海云;朱伟长;;超级电容器电极材料的研究进展[J];应用化工;2011年06期
11 殷金玲;李一栋;;导电聚合物复合材料作为超级电容器电极材料[J];化学工程师;2011年07期
12 赵宝法;曹志斌;张亮;;基于新型超级电容器的矿用变频器研制[J];矿山机械;2011年08期
13 吴雯;侯孟炎;周丹丹;夏永姚;;KOH和K_3[Fe(CN)_6]混合液中颗粒孔径对NiO电极电容器性能的影响[J];电化学;2011年02期
14 刘世斌;周娴娴;池永庆;张忠林;段东红;郝晓刚;李一兵;;纳米二氧化锰的制备及其形貌调控[J];太原理工大学学报;2011年04期
15 周光敏;王大伟;李峰;张莉莉;翁哲;成会明;;不同形貌纳米炭/聚苯胺复合材料对超级电容器电化学性能的影响(英文)[J];新型炭材料;2011年03期
16 郝广平;米娟;李多;曲文慧;吴挺俊;李文翠;陆安慧;;分等级孔道含氮多孔炭作超级电容器电极材料的研究(英文)[J];新型炭材料;2011年03期
17 贾巍;徐茂文;雷超;包淑娟;贾殿赠;;NiO/CNTs的制备及其电化学电容行为研究[J];化学学报;2011年15期
18 丁浩;刘少聪;施雪军;田龙;赵静;;核桃壳制备活性炭的电化学性能研究[J];四川化工;2011年04期
19 李晶;赖延清;赵晓东;彭汝芳;刘业翔;;超级电容器碳电极材料制备工艺优化与性能[J];材料导报;2011年08期
20 刘泓;甘卫平;郑峰;马贺然;李祥;罗贱;;超级电容器用羧基氧化钌薄膜的充放电性能[J];粉末冶金材料科学与工程;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王宇;雷军鹏;朱用;敬春梅;胡敏艺;闫忠强;;基片预处理及电沉积电流密度对超级电容器用二氧化锰薄膜性能影响[A];低碳经济条件下重有色金属冶金技术发展研讨会——暨重冶学委会第六届委员会成立大会论文集[C];2010年
2 魏玮;黄小彬;唐小真;;一种无定形水合二氧化锰/微多孔碳球复合物作为超级电容器电极材料[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 姜训勇;张磊;孙立伟;刘庆锁;陆翠敏;;低内阻碳纳米管超级电容器研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
4 代红蕾;田艳红;;循环伏安法合成聚苯胺膜用于超级电容器电极的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 王贵欣;冯永成;周固民;瞿美臻;张伯兰;于作龙;;碳纳米管在超级电容器中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
6 单既成;陈维英;;超级电容器与通信备用电源[A];通信电源新技术论坛——2008通信电源学术研讨会论文集[C];2008年
7 孙玥;彭乔;刘不厌;;超级电容器MnO_2微米球的制备及其电化学性质[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
8 王贵欣;袁荣忠;周固民;瞿美臻;冯永成;于作龙;;CNTs/LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2复合材料在超级电容器中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
9 王桂玲;杜建平;张莹;邵光杰;;Co掺杂对二氧化锰超级电容器材料表面形貌的影响[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
10 王贵欣;周固民;瞿美臻;江奇;王国平;冯永成;张伯兰;于作龙;;两种碳纳米管在超级电容器中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 国际电气电子工程师学会高级会员 于凌宇;超级电容器产业化脚步加快 市场前景广阔[N];中国电子报;2008年
2 本报记者王铁一采写;建设全国最大新能源材料(超级电容器)产业基地[N];朝阳日报;2009年
3 特约记者 顾定槐 赵霞;我超级电容器产业化走在世界前列[N];中国化工报;2010年
4 记者 张旭;朝阳杏壳能做超级电容器了[N];辽宁日报;2010年
5 许柏松;超级电容器专利预警分析[N];中国知识产权报;2011年
6 ;天津力神:打破超级电容器技术垄断[N];中国电子报;2011年
7 本报记者 宗宝泉 通讯员 应明阳;高能镍碳超级电容器诞生记[N];科技日报;2011年
8 罗争鸣 徐兰山;我成功研制低内阻超级电容器极片[N];科技日报;2011年
9 赵英华 本报记者 潘忠颖;朝阳立塬新能源电器为低碳经济“充电”[N];中国高新技术产业导报;2010年
10 赵文;超级电容器:正在升起的新兴行业[N];科技日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋金岩;混合型超级电容器的建模与制备研究[D];大连理工大学;2010年
2 吴洪鹏;石墨烯的制备及在超级电容器中的应用[D];北京交通大学;2012年
3 曲群婷;高性能混合型超级电容器的研究[D];复旦大学;2010年
4 李艳华;基于超级电容器用的四氧化三钴的形貌可控制备及性能研究[D];中南大学;2011年
5 王新宇;超级电容器用新型电极材料的研究[D];中南大学;2011年
6 高宇;超级电容器用新型高比表面积碳材料电化学性能研究[D];吉林大学;2012年
7 杨常玲;超级电容器炭基电极材料制备及其电容性能研究[D];太原理工大学;2010年
8 郎俊伟;用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2010年
9 孙丽洁;聚苯胺/氧化锰原位电化学复合及复合膜在超级电容器领域的应用[D];东北大学;2008年
10 张晶;基于介孔碳载体的高容量超级电容器复合电极材料的制备及性能研究[D];兰州理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘不厌;纳米二氧化锰的制备、改性及其电化学性质[D];大连理工大学;2011年
2 郑丽萍;碳化钙骨架碳的制备及其修饰在超级电容器中的应用[D];湘潭大学;2010年
3 刘凤丹;超级电容器电极制备工艺与纳米门炭电极材料研究[D];天津大学;2010年
4 杨艳静;超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
5 唐丽;超级电容器用碳质多孔材料的制备及其电化学性能[D];华东理工大学;2011年
6 李媛;超级电容器电极材料的制备及其电化学性能的研究[D];沈阳理工大学;2010年
7 刘志祥;超级电容器相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
8 黄丛聪;超级电容器电极材料的制备及应用[D];山东理工大学;2010年
9 孙津清;添加不同导电剂对超级电容器性能的影响[D];天津大学;2010年
10 朱修锋;纳米MnO_2/C混合超级电容器的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978