基于双相不锈钢制备超级电容器电极材料MnO2

用恒电位沉积法在2304双相不锈钢基板上制备了纳米结构MnO₂薄膜. 用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能量色散谱(EDS)表征了MnO₂薄膜的结构、表面形貌和成分. 用循环伏安(CV)、恒流充放电和电化学阻抗谱(EIS)对MnO₂电化学性能进行测试和分析. 结果表明, 沉积得到了由100-200 nm纳米棒组成的无定形MnO₂薄膜. 随着MnO₂质量的增加, 其绝对电容增加, 而比电容逐渐下降; 随着循环伏安扫描速率的增加, 其比电容也逐渐下降. 当MnO₂的质量为0.09 mg, 扫描速率为20 mV·s^-1时, 比电容达到最大值288.9 F·g^-1. 在100 mV·s^-1的扫描速率下进行500次CV循环, 其比电容维持在一个稳定值, 且随着循环次数的增加, 比电容略有提高.     

掺Fe3+MnO2超级电容器电极材料的制备

化学掺杂;掺Fe3+MnO2超级电容器电极材料的制备     

新型超大容量电容器电极材料—纳米水合MnO2的研究

本文用KMnO4氧化MnSO4制得纳米水合MnO2粉末,以该粉末作为活性物质制成电极,分别在物质的量浓度为0．1mol.L^-1的Na2SO4.0.5mol.L^-1的NaSO4,2.0ml.L^-1的（NH4）2SO4水溶液中,在0．0－0．85V（SCE）电位范围内用循环伏安考察电极的电容性能,循环伏安结果表明该材料在0．5mol.L^-1Na2So4水溶液中表现了良好的电容性能;用恒流充放电测得其比容量可达177．5F.g^-1.经5000次循环,电极容量保持90％以上。     

花球状BiOBr制备及其在超级电容器中应用

本工作采用溶剂热法制备了花球状BiOBr材料,利用XRD、XPS、SEM、TEM及低温N_2吸/脱附技术研究了材料的结构与形貌。在三电极体系中系统研究了制备材料的电容性质,结果表明:在2mol·L~(-1) KOH水溶液电解质中,在-1.2～0.2 V vs.SCE电压范围内,当电流密度为1 A/g时,质量比容量高达290 C/g,是一种极具潜力的储能材料。     

超级电容器纳米氧化锰电极材料的合成与表征

以聚乙二醇为分散剂,利用高锰酸钾和醋酸锰溶液之间的化学共沉淀法制备纳米水合氧化锰.借助SEM,TEM,FT-IR,XRD和BET分析手段对样品结构及性能进行表征.研究结果表明,SEM和TEM显示所得粉体为纳米粉体,粒径大约为10～30nm左右,XRD分析表明该粉体为无定型a-MnO₂·nH₂O,FT-IR分析表明获得的粉体为水合物,BET测试比表面积达160.7m²/g.以氧化锰为研究电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,铂片为辅助电极的三电极体系中,以1 mol/L的Na₂SO₄溶液为电解液,通过循环伏安法研究其电化学行为.实验结果表明,纳米氧化锰是理想的超级电容器电极材料,在电位窗口为-0.2～0.9V(vs.SCE)范围内,扫描速度为4mV/s,其比电容达到203.4 F/g.     

超级电容器电极材料MnO_2纳米棒的制备及其电化学性能(英文)

以洋葱碳为还原剂,KMnO4为氧化剂,稀硫酸溶液为溶剂,采用水热法一步制备MnO2纳米棒.利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了MnO2纳米棒的物相、结构、形貌;将MnO2纳米棒作为电极材料组装了超级电容器,采用电池测试系统测定了超级电容器的电化学性能.结果表明,所得到的产物为α-MnO2,其直径为5~10nm,长度为50~100nm;以MnO2纳米棒作为电极材料组装的超级电容器具有较高的比容量和稳定性,有望在超级电容器的研究和应用中得到推广.     

电化学电容器电极材料超细MnO2的制备及表征

高性能的电化学电容器具有极其重要和广阔的应用前景(1)。以RuO2等贵重金属氧化物为电极材料的电化学电容器已应用于多个领域(2),但昂贵的价格限制了它们更加广泛的应用。有些廉价金属氧化物也具有一定的氧化还原准电容,如Co3O4、NiO和MnO2等(1,3 6)。二氧化锰价格低廉,资源丰富,电化学性能好,其作为电化学电容器的活性材料具有更大的应用前景和价值。本文采用K2S2O8氧化MnSO4·H2O制得超细MnO2,并通过XRD、TEM和SEM测试对其进行表征,并研究了其在0 5mol/LNa2SO4水溶液中的循环伏安性能、恒流充放性能以及电容稳定性能。1…     

MnO2/煤基碳纳米纤维的制备及其在柔性超级电容器中的应用

采用静电纺丝技术制备了柔性煤基碳纳米纤维(CBCNFs)。利用低温等离子体技术对CBCNFs进行改性,并将改性后的CBCNFs作为还原剂与KMn O4反应,以实现Mn O2的原位还原负载制备CBCNFs/Mn O2复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段对复合材料的结构与形貌进行了表征;另外,研究了其作为柔性超级电容器电极材料的性能。结果表明,KMn O4∶CBCNFs=2∶1(质量比)条件下制备的复合材料(CBCNFs/Mn O2-2)具有良好的电化学性能。在0.1A·g-1电流密度下,CBCNFs/Mn O2-2的比电容高达118F·g-1,为CBCNFs比电容(26F·g-1)的4.5倍,在1A·g-1电流密度下,循环1000次后比容量保持率为97%,表现出良好的循环稳定性。     

超级电容器炭电极材料的研究

炭电极材料是超级电容器的核心,该领域的研究近年来相当活跃,活性炭粉、活性炭纤维、碳凝胶、碳纳米管、玻态炭、模板炭、碳化物衍生炭、石墨烯等各种多孔炭材料用作超级电容器电极材料的研究都有报道.本文概述了我们近年来在超级电容器炭电极材料方面的研究工作,主要介绍了强碱化学活化制备活性炭电极材料、纳米CaCO3模板法制备介孔炭电...     

碳基超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件,决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料。碳材料以其比电容高、循环寿命长和资源丰富等优点,已经成为当前超级电容器电极材料的有力竞争者。用作超级电容器电极的碳材料主要包括活性炭、碳纳米管、石墨烯等。本文详细介绍了超级电容器用碳材料的特点、应用及发展状况,并指出制备具有大比表面积和高导电率的多孔碳是当前碳材料电极的主要研究方向。     

纳米PbTiO3改性MnO2电极

改性添加剂;放电容量;纳米PbTiO3改性MnO2电极     

适用于钢筋混凝土腐蚀监测的长效MnO2参比电极的研制

以电解法制备的MnO₂粉体为原料,研制了可用于混凝土环境中的固体MnO₂长效参比电极. 在饱和Ca(OH)₂溶液中近一年的监测数据显示,该参比电极具有较好的电位稳定性和抗干扰能力,其电极电位的漂移< 10 mV. EIS和极化曲线测试结果表明,相对于化学法合成的MnO₂电极,电解法制备的MnO₂参比电极具有较小的内阻、较大的交换电流密度、较强的抗极化能力和较低的温度系数（~ 0.68 mV·°C^-1）. 在硬化砂浆中的长期测试表明,该电极在混凝土中的电极电位基本不受Cl^-、有机胺阻锈剂的影响,能作为埋入式参比电极,满足混凝土中Cl^-浓度、pH值和钢筋半电池电位的长期监测的要求,这对于海洋混凝土工程的耐久性监测具有较高的应用价值.     

半晶化双螺旋介孔MnO2的合成和电化学性质

Mesoporous silica KIT-6 has novel three-dimensional gyroidal channel structure, space group of 1a-3d, and ordered tunable pores up to 10 nm. In this paper, such mesostructured silica was employed as hard template to prepare semicrystalline gyroidal mesoporous MnO2. The structure was investigated by XRD, TEM and HRTEM, and found to be of high quality 1a-3d symmetry, in good accordance with the template structure. The material has a BET surface of 118 m2·g^-1 and pore volume of 0.35 cm3·g^- 1 after eliminating template. Mesoporous MnO2 has shown good electrochemical property as supercapacitor material in 1 mol·L^-1 Na2SO4 and 1 mol·L^-1 LiClO4 solutions, but interesting pseudocapacitance behavior was observed in the case of 6 mol·L^-1 KOH. It was found that mesoporous MnO2 performed stable reversible electrochemical behavior with capacitance of 220 F·g^-1 in a potential range of -0.1-0.55 V vs. Hg/HgO in alkaline solution, demonstrating that it is a promising novel electrode material for the fabrication of electrochemical capacitors.     

Design and Preparation of Graphene/Fe2O3 Nanocomposite as Negative Material for Supercapacitor

The development of high specific capacitance electrode materials with high efficiency, scalability and economic feasibility is significant for the application of supercapacitors, however, the synthesis of electrode material still faces huge challenges. Herein, graphene(G)/Fe₂O₃ nanocomposite was prepared via a simple hydrothermal method connected with subsequent thermal reduction process. Scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM) results showed rod-like Fe₂O₃ nanoparticles were prepared and well-dispersed on graphene layers, providing a rich active site and effectively buffering the aggregation of Fe₂O₃ nanoparticles in the process of electrochemical reaction. The specific capacitance of the obtained G/Fe₂O₃ nanocomposite as negative electrode for supercapacitor was 378.7 F/g at the current density of 1.5 A/g, and the specific capacitance retention was 88.76% after 3000 cycles. Furthermore, the asymmetric supercapacitor(ASC) was fabricated with G/Fe₂O₃ nanocomposite as negative electrode, graphene as positive electrode, which achieved a high energy density of 64.09 W∙h/kg at a power density of 800.01 W/kg, maintained 30.07 W∙h/kg at a power density of 8004.89 W/kg, and retained its initial capacitance by 78.04% after 3000 cycles. The excellent result offered a promising way for the G/Fe₂O₃ nanocomposite to be applied in high energy density storage systems.     

Sn-Cl共掺杂的锂离子正极材料Li2MnO3的结构及电化学性能研究

以乙酸盐为原料,柠檬酸为络合剂,通过溶胶-凝胶的方法制备富锂阴极材料Li₂MnO₃,选用草酸亚锡(SnC₂O₄)为锡源,用Sn ⁴⁺代替Mn ⁴⁺,获得不同掺杂量的材料. 适当含量的Sn ⁴⁺掺杂可以提高材料的放电比容量,在低电流下获得256.3 mAh·g ^-1的高放电比容量,但由于Sn ⁴⁺离子半径过大,不能起到稳定结构的作用,材料的倍率性能较差. 在此基础上,选用氯化亚锡(SnCl₂)进行掺杂改性,在材料中同时引入Sn ⁴⁺和Cl ^-掺杂,获得了层状结构更完整的粉末样品. 通过共掺杂改性的阴极材料可以在20 mA·g ^-1的电流密度,经过80圈的循环仍然保持153 mAh·g ^-1的放电比容量,且此时还未出现衰减现象,库仑效率保持在96%以上;在400 mA·g ^-1的电流密度下提供的比容量可高达116 mAh·g ^-1,是未掺杂样品的2倍左右.     

二氧化锰与二维材料复合应用于超级电容器

现如今世界正面临着与能源相关的一系列问题与挑战,科学家们致力于研究绿色高性能的能量存储器件以适应当前乃至以后长久可持续创新发展的需要。超级电容器作为一种新型的绿色能源储存装置,具有功率密度大、理论比电容高、充放电速度快、循环寿命长、安全性高、环境友好且经济等优点,为人类解决能源危机提出了可能。电极材料是影响超级电容器性能的重要因素。近些年,由于二氧化锰基超级电容器具有理论比电容高、化学稳定性好、环境友好等特点被广泛研究。同时多种二维材料也继石墨烯后被相继用作超级电容器电极材料,具有二维结构特征材料在提高双电层电容器的能量密度、改善赝电容电容器方面发挥着重要作用。实现高比电容和高倍率性能,将二氧化锰与二维材料复合将不失为一个有前景的选择。本文系统介绍了以石墨烯为代表的各类二维材料与二氧化锰复合物在超级电容器中的应用研究,并聚焦于这些二维材料与二氧化锰复合后所展现的优异电化学性能。     

双钙钛矿La2CoNiO6无机纳米纤维的制备及超级电容器性能

以聚乙烯吡咯烷酮/硝酸镧-乙酸钴-乙酸镍(PVP/LCN)为前驱体, 采用静电纺丝法, 经预氧化、碳化, 制得双钙钛矿La₂CoNiO₆无机纳米纤维超级电容器电极材料. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其形貌和结构进行表征. 结果表明, 纤维由菱形结构的La₂CoNiO₆纳米颗粒相互连接而成, 呈链状空间网状结构. 循环伏安(CV)、恒流充放电(CP)和循环寿命测试表明, La₂CoNiO₆纳米纤维电极材料在三电极体系中, 电流密度为0.25 A·g^-1时, 比电容值达335.0 F·g^-1; 在对称型双电极体系中, 电流密度为0.25 A·g^-1时, 比电容值可达到129.1 F·g^-1,表现出良好的电容性能.