作為超級電容器材料,錳氧化物具有較高的理論比容量。但是,它存在導電性差,電化學循環(huán)過程中活性物質(zhì)溶解等缺點,限制了它的廣泛應用。碳材料擁有高的電子導電性、大的比表面積和孔體積,將錳氧化物和碳材料復合能夠有效的解決錳氧化物導電性差的問題,提高電極材料的電化學性能。本文利用高溫熱處理的方法制備錳氧化物/碳復合材料,通過錳源、細化粒徑方式、包覆的碳源的差異改變電極材料的導電性和孔結(jié)構(gòu),為電子的運輸和離子的擴散提供連續(xù)的通道。同時,本文詳細地研究一氧化錳向錳氧化物轉(zhuǎn)化的機制,嘗試從機理上解釋抗壞血酸作為碳源時,電化學性能顯著提高的原因。實驗過程中,利用XRD、場發(fā)射掃描電鏡、恒流充放電和交流阻抗等測試手段表征材料的組織結(jié)構(gòu)、表面形貌和電化學性能。當碳酸錳為錳源,抗壞血酸為碳源,采用砂磨的混料方式時,經(jīng)過高溫700℃處理6 h,得到Mn O/C復合物電化學性能最佳。當電流密度為1 A/g時,放電比容量高達807 F/g,循環(huán)2500圈后,Mn Ox/C能夠維持初始容量的76%,循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異。當電流密度增加為10 A/g時,放電比容量仍為418 F/g,表現(xiàn)良好的倍率性能。在電化學循環(huán)過程中,一... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

亥姆霍茲雙電層結(jié)構(gòu)模型：(a)放電態(tài)和(b)充電態(tài)電極和電解液內(nèi)的電荷分布

[24]，如圖1-3所示。圖 1-3 二氧化錳的結(jié)構(gòu)單元二氧化錳的晶體結(jié)構(gòu)決定著它的電化學性質(zhì)，例如α-MnO2中2×2的隧道結(jié)構(gòu)有利于電解液中堿金屬離子的嵌入與脫出，而β-MnO2形成1×1的隧道結(jié)構(gòu)卻不能容納

燕山大學工程碩士學位論文出現(xiàn)輕微的團聚；砂磨的樣品粒徑在 10~20 nm 范圍內(nèi)，無團聚現(xiàn)象。由此可知，砂磨 MnCO3獲得的 MnO 樣品最好，有效的減小了顆粒的粒徑，避免顆粒與顆粒之間的團聚現(xiàn)象。這是因為氧化鋯珠具有更小的直徑，將 MnCO3顆粒磨的更細，同時用水做分散劑，砂磨后快速干燥，也避免了磨細的顆粒發(fā)生團聚。


本文編號：2957795