发射状OMS-2型MnO2的制备及其超级电容性能.pdf

财抖2013年第19期(44)卷

文章编号：1001—9731(2013)19-2882—06

发射状OMS一2型MnO的制备及其超级电容性能

冉奋，张宣宣，王翎任，赵磊，范会利，孔令斌，康龙

(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室，甘肃兰州730050)

摘要：在不同的反应时间下水热法控制制备发射潜力的超级电容器电极材料口。

状超级电容器用MnO电极材料，采用X射线衍射光目前关于MnO。制备方法的研究很多，主要有阳

谱(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其结构，采用循环伏极沉积法、sol—gel法、固相反应法、液相共沉淀法和水

安、恒流充放电和交流阻抗研究其电化学电容性能。热法等口。Lee通过液相法制备无定形MnO，然

结果表明，制备的MnO为隐钾锰矿型，具有发射状结后在一定压力下压制在Ti集流体上制成氧化锰电极，

构，随着反应时间的延长，MnO的晶型从不完善逐渐发现在水系2mol／LKC1溶液中具有优良的电容行

变得完善，发射状结构逐渐明显、增大，并且MnO。辐为，比容量高达200F／g_2。；张校刚等采用热分

射出的每根单枝从较细的纳米刺逐渐生长为四方结构解KMnO，在500℃分解的产物具有很高的无定型

的纳米棒；在5mA／cm。的电流密度下，最高比电容达相／晶化相比，以镍网为集流体，在0．5mol／INa：SO

到了448F／g；随着反应时间的增加，MnO电极的比溶液中具有良好的电容特性，比容量高达243F／g[弘]；

容量先增长再降低。刘素琴等采用共沉淀法制备出a型和7型MnO无定

关键词：超级电容器；水热法；MnO；电极材料形粉末，经水热法处理后容量同比上升18．73，达

中图分类号：TB324；TQ316．3文献标识码：A到299．15F／g[2。Pang等以KMnO氧化高氯酸钾

DOI：10．3969／．issn．1001—9731．2013．19．031合成MnO。溶胶一凝胶，采用浸渍法制备的MnO电极

容量达到了最高的698F／g¨2。

1引言

MnO。溶胶一凝胶电极得到了很好的电化学性能，但

超级电容器(supercapacitor)，又称电化学电容器，是是该法过程复杂，成本较高。水热法不仅操作简单，而

2O世纪70~80年代发展起来的一种介于电池和传统电且制备的粉体具有晶粒发育完整、粒度小且分布均匀、

容器之问的新型储能器件，它具有传统电池无法比拟的颗粒团聚轻、易于得到合适的化学剂量和晶型等优点，

高功率密度、长循环寿命、无污染、使用面广、用量大等是公认制备纳米粉体很有前途的方法之一。例如Sub—

特点]。随着绿色环保新型电动汽车的兴起以及各种ramanian等研究了单晶a—MnO纳米棒的赝电容性质，

电子通讯技术的发展，超级电容器有望成为本世纪新型发现在lmol／INaSO电解液中，当扫描速率为5mV／

的绿色能源，因而引起了人们的广泛关注l2’。]。S时，比电容可达ll8F／gl2。薛兆辉等利用水热法合成

关于超级电容器的研究工作，多是围绕着开发各了纳米花状和纳米棒状，在酸性条件下向KMnO中引

种在电解液中具有较高比电容的电极材料进行的，目入GO(氧化石墨)，合成了均匀的a—MnO纳米棒，此纳

前应用于超级电容器的电极材料