王建芳，丛世强，葛澜风

（商洛学院 化学工程与现代材料学院/陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛 726000）

锂离子电池和超级电容器是当前使用较广泛的两大储能器件，相比锂离子电池，超级电容器因具有长循环使用寿命、快速充放电能力和大功率密度而备受关注[1]。按照电荷储能机制，超级电容器可分为双电层电容器和赝电容电容器。前者通过吸附由纯静电电荷产生双电层存储能量，多由石墨烯、碳纳米管、生物质碳等碳材料组成，其使用寿命长、比功率密度高、但比电容低。后者通过发生可逆氧化还原反应来实现能量的存储与转换，多由过渡金属氧化物和高分子聚合物组成，比电容高，但使用寿命短[2]。传统的电容器由于能量密度低而不能满足科技现代化进程的实际需要。开发具有高比电容的电极材料是提高电容器能量密度的有效方式之一。

过渡金属氧化物如 RuO2、MnO2、Fe2O3、Co3O4等由于价态的多变性而产生较高的赝电容[3]，其中二氧化锰的理论比电容高达1 370 F/g[4]。锰元素地球储量丰富、可变价态多，所形成的二氧化锰具有多样化的晶型与结构。啄-MnO2为Birnesite型层状氧化锰，层板上的锰氧八面体以共边的形式存在，锰的价态主要呈现+4价，同时也存在少量的+3价的锰元素，整个氧化锰纳米层呈现负电性[5]。层间阳离子如K+、Na+或NH4+和一定的结晶水，与带负电的锰氧层以静电引力相结合。层状氧化锰可形成纳米带、纳米花、纳米线、纳米六边形等多样化的形貌[6]。……