刘沛静，辛福恩

（陕西国防工业技术学院人工智能学院，陕西西安，710300）

0 引言

超级电容器的电极材料主要包括过渡金属氧化物、碳材料以及导电聚合物。MnO2是一种价格低廉、电化学活性较高且不会过度污染环境的过渡金属氧化物。纯MnO2的理论比电容可到达1380F/g，其是一种具有较深潜力的电极材料。但是，由于MnO2在循环稳定中性能较差且导电率低，因此在应用中存在较大困难。许多研究显示，可以对MnO2进行改性以获取更为优化的电容性能。MnO2和碳的复合材料是目前科研人员正在研究的重点，具有良好循环稳定性的碳材料和MnO2复合材料可以改善电容性能。目前已经对MnO2和活性炭、碳纳米管、中孔碳、炭黑、石墨烯复合电极进行相关的报道。石墨烯和MnO2的复合方法包括电微波法、化学沉淀法以及软化法。

1 石墨烯/δ-MnO2复合材料实验

■1.1 石墨烯材料制备

利用悍马法制备氧化石墨。将天然石墨3克和1.5克硝酸钠混合在适量的硫酸中，在冰水浴下缓慢加入KMnO₄9克，将环境温度保持在20℃左后，将材料持续反应1小时，在将反应后的材料继续放在40℃的水中反应1小时，待反应温度保持不变后，逐渐向反应体系中添加适当的去离子水，控制过程中环境温度要小于50℃，再次转移到98℃水浴中完成30分钟的高温反应，最后在混合材料中添加适当的去离子水以及20毫升过氧化氢溶液，完后化学反应[1]。将发生反应过后的样品分别用10%盐酸和去离子水进行冲洗，直到体系中完全没有硫酸根离子，然后干燥存放等待使用。……