超级电容器电极材料MnO2的合成及性能研究
2016-08-19广西现代职业技术学院资源工程系广西河池547000
蔡 敏(广西现代职业技术学院资源工程系,广西 河池 547000)
超级电容器电极材料MnO2的合成及性能研究
蔡 敏
(广西现代职业技术学院资源工程系,广西 河池 547000)
以MnSO4和KMnO4为原料,采用密闭微波消解的方法合成了MnO2材料,并研究了其超级电容性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及充放电测试等手段对材料的形貌、结构和性能进行了表征。测试结果表明,密闭微波消解法合成的MnO2材料的比电容为233.1F·g-1,在0.5A·g-1的测试电流条件下循环100次后比容量保持率为84.8%,说明材料具有较好的超电容性能。
MnO2;合成;性能
超级电容器(电化学电容器)是一种新型储能元件,因具有高比电容、宽工作温度、长使用寿命、循环效率高、无记忆效应、环境污染小等优点而成为研究热点。影响超级电容器电化学性能的一个重要因素是电极材料[1-2],目前可用于电极材料的主要有过渡金属氧化物、碳材料及导电聚合物等,其中过渡金属氧化物具有较大的法拉第赝电容。MnO2资源丰富,价格低廉,比电容较高,是一种理想的电极材料,采用微波密闭消解的方法快速反应,可得到具有较好电化学性能的电极材料。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
试剂:MnSO4、KMnO4(均为分析纯)。
仪器:恒温水浴锅,磁力搅拌器,真空干燥箱,XT-9900A型智能微波消解仪,BT2013A-LAND 电池测试系统,FEI Quanta FEG场发射扫描电子显微镜,Rigaku D/max 2500v/pc型X射线衍射仪。
1.2 样品的合成
准确称量5.1g的MnSO4和3.2g的KMnO4,分别用100mL蒸馏水溶解后,搅拌加热至微沸,以2 滴·s-1的速度将KMnO4溶液滴加入其中,继续搅拌反应60min,抽滤、洗涤,100℃干燥12h,得到MnO2,记为A样。……
