氧化亚锰电极材料与制备及超电容性能研究.pdf

研究了�����卿、��、��、���直鹪趌摘要比,但是当温度达到��媸保�趸�敲炭帕7⑸�劢樱�峋С潭认陆担�⒊鱿纸厦飨�论文综述了超级电容器电极材料的研究现状,系统探讨了新型超级电容器负极材料低价过渡金属氧化物氧化亚锰的合成方法、物理特性及其电化学性能,制备了不同铁掺杂量的氧化亚锰,并对其电化学性能进行了研究。采用醋酸锰和草酸反应制备前躯体草酸亚锰,分别在��妗��。����氩气气氛下焙烧前躯体�制备氧化亚锰。借助���热重差热分析、��苌浞治觥��形貌分析、��芷追治觥⒈缺砻婊�馐浴⒀�贩�膊馐浴⒑愕缌鞒浞诺绮馐浴⒔涣髯�抗测试研究产物的物理性能以及电化学性能。结果表明,草酸锰在�����婵焖偈��结晶水,在����℃下热分解生成颗粒状纯相面心立方结构氧化亚锰;随着焙烧温度升高,氧化亚锰晶体结构趋于完整,���下制备产物��.粥最接近氧化亚锰化学计量的氧损失;氧化亚锰在�ǎ�.�电位范围内具有显著的赝电容特征,适合用作超级电容器负极材料:���下制备的氧化亚锰比容量较大,其���痝电流密度下的可逆容量约�.�/��⑶揖哂辛己玫难�沸阅堋�分别在水系电解液���及有机电解液��/���/�.��瓺�中,借助循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等技术研究氧化亚锰的电化学性能。分别采用���痝、���痝、���痝电流密度,首次放电容量:在���电解液中依次为�.��痝�贙�电解液中依次为�.��痝;在��电解液中依次为�.��痝。在这三种水系电解液中,��窝�泛螅琇���缃庖褐械娜萘克ゼ趼首钚。琄�和��电解液中较大。在有机电解液中,电流密度分别为����痝时,比容量分别为��氧化亚锰在有机电解液中的欧姆电阻及电荷传递电阻都较大,而在水系溶液中较小,在���溶液中最小,欧姆电阻约为����4私峁�砻鳎�趸�敲淘谒�档缃庖褐械�性能明显优于有机电解液体系。溶液里的电化学性能。结果表明,在�����溶液中,�%铁掺杂量的氧化亚锰具有最大的比容量:在���芤褐校��ヌ�粼恿康难趸�敲�的比容量最大。关键词:��杭ú牧希�票福��兜缛萜鳎�缁��阅���疞���和����、���疞����痝、�.��痝、�.��痝、���痝、����痝。�����
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。’~‘一一一..第�滦髀���选题意义和目的��超级电容器储能原理碳材料和导电聚合物更具有发展优势瞄��。研究较多的金属氧化物超电容材料主要有超级电容器�殖莆5缁�У缛萜�是介于传统静电电容器和蓄电池之间的新型储能器件,其比能量高、比功率大、循环寿命长、环境友好,在家用电器、电子信息、电动汽车、航空航天、国防科技等领域具有重要用途【卜�。与二次电池相比,超级电容器的功率密度���/��脱�肥倜�洞笥诙�蔚绯兀�且恢掷硐氲墓β实缭磃��。超级电容器的一个重要用途是与二次电池组成混合动力电源系统,超级电容器用于瞬间的大功率输出,满足汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求,以保护蓄电池系统【引。但是,超级电容器的能量密度����/��兜陀诙�蔚绯氐哪芰棵芏�锂离子电池达���/���系偷哪芰棵芏纫丫�晌3�兜缛萜饔τ梅⒄沟闹饕O拗埔蛩亍尽泵恰3�兜缛�器能量密度主要由电极活性材料决定,研究开发新型高能量密度电极材料是超级电容器发展的关键【���。⋯.具有超电容特性的电极材料主要包括多孔碳、金属氧化物、导电聚合物等����。商业化双电层电容器的碳电极材料比容量有限����浚�嫉缇酆衔锏奶寤�热萘亢脱�肺榷�性不理想【��¨。过渡金属氧化物的表面和内部可以快速可逆地发生具有电容特征的电化学反应,因此可以获得比双电层电容更高的电容量和能量密度,并且其制造成本低,比��、��、�����