周　帅，李宇龙，张　晶，黄成德*

(1.天津大学化工学院,天津 300072； 2.中国电子科技集团第十八研究所， 天津 3000381)

超级电容器[1,3]是一种新型的能量储存设备，具有充放电速度快，功率密度大，环境友好以及超长的循环寿命等特点。按照储能机理，超级电容器可以分为双电层电容、法拉第赝电容和混合电容。双电层电容是在电极/电解液界面通过离子或电子的定向排布造成的电荷形成的，而赝电容是电化学活性物质的二维或类二维可逆电化学反应产生的。

1　试验部分

1.1　主要试剂

MCNTs(质量分数大于97%，管径10～20 nm，长度1～2 μm；管径20～40 nm，长度1～2 μm；管径40～60 nm；长度1～2 μm；管径10～20 nm；长度5～15 μm；管径60～100 nm；长度1～2 μm；深圳纳米港有限责任公司)。以下试剂均是天津科威公司提供：高锰酸钾，分析纯；硫酸锰，分析纯；浓硫酸，质量分数为98%；浓硝酸，质量分数为65%；无水硫酸钠；去离子水。

1.2　复合材料的制备

1.2.1MCNTs的活化

MCNTs的活化[10-11]是通过MCNTs在浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中回流反应实现的。具体步骤是：3 g MCNTs, 25 mL浓硝酸(质量分数为65%)，75 mL浓硫酸(质量分数为98%)依次加入250 mL的三口烧瓶里不断搅拌，超声15 min。然后反应物升温到120 ℃(±3 ℃)回流搅拌反应2 h，反应尾气用NaOH溶液吸收。反应完全，冷却到室温，混合物用150 mL去离子水稀释，使用孔径为0.2 μm聚四氟乙烯薄膜过滤，然后再分散到100 mL去离子水中，反复清洗几次， 使滤液的pH值达到7为止。得到的过滤物在60 ℃下干燥24 h，研磨即得功能化的MCNTs。

1.2.2MnO2/MCNTs复合物的制备

称取MnSO4·H2O 0.528 g于烧杯中，加入25 mL蒸馏水，搅拌溶解，然后分别称取前处理的MCNTs(60～100 nm，5～15 μm)0.03、0.06、0.09、0.12和0.24 g加入上述溶液中，在250 W超声波清洗器中超声20 min，转入磁力搅拌，维持温度35 ℃。……