本文關(guān)鍵詞：二氧化錳超級電容器電極材料的制備與表征，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：MnO_2具有超高的理論比電容(1370F/g),且由于價格低廉、環(huán)境友好,被認(rèn)為是一種非常有潛力的超級電容器電極材料。MnO_2具有α、β、γ、δ、λ等多種晶型,而電極材料性能和其晶型有很大的關(guān)系,一般情況下,不同晶型MnO_2的性能遞減規(guī)律為α≈δλγβ。本文以廉價的高錳酸鉀為原料,采用模板法制備了不同形貌的MnO_2材料,并采用恒流充放電、循環(huán)伏安、電化學(xué)交流阻抗、SEM、XRD、XPS等測試方法對合成的材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。主要研究結(jié)果如下:(1)以葡萄糖為原料,通過水熱法合成了單分散性好、大小均勻的膠體碳球。隨后以SiO_2實心球為模板合成了結(jié)構(gòu)良好的空心碳球。(2)以膠體碳球為模板,通過與KMnO_4的一步反應(yīng),制備出了C@MnO_2復(fù)合材料,討論了在不同靜置時間條件下,C@MnO_2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的不同。通過改變反應(yīng)時間,MnO_2包覆層厚度和復(fù)合材料的孔結(jié)構(gòu)均有所改變。電化學(xué)測試表明,反應(yīng)時間為6h的復(fù)合材料有最佳的殼層厚度和最優(yōu)的電化學(xué)性能(當(dāng)電流密度為0.1A/g時,比電容達(dá)到170F/g)。(3)以高錳酸鉀為原料,通過一步水熱法制備出了銀耳狀的δ型二氧化錳,并討論了不同水熱時間和原料質(zhì)量對合成物形貌的影響,隨后對不同形貌的二氧化錳進(jìn)行了電化學(xué)性能測試,發(fā)現(xiàn)當(dāng)原料質(zhì)量為0.2g,反應(yīng)時間為180℃時,所制得的MnO_2形貌最好,性能最佳。
【關(guān)鍵詞】：超級電容器 高錳酸鉀 二氧化錳 比電容
【學(xué)位授予單位】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ137.12;TM53
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 引言7-18
• 1.1 論文研究的目的與意義7-8
• 1.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)組成、分類及儲能機(jī)理8-11
• 1.2.1 超級電容器的結(jié)構(gòu)8
• 1.2.2 超級電容器的分類及儲能機(jī)理8-11
• 1.2.3 超級電容器的用途11
• 1.3 超級電容器電極材料的分類11-14
• 1.3.1 碳材料12-13
• 1.3.2 過渡金屬氧化物13
• 1.3.3 導(dǎo)電聚合物13-14
• 1.4 電解液14-15
• 1.5 二氧化錳的結(jié)構(gòu)特點及儲能機(jī)理15-17
• 1.5.1 二氧化錳的結(jié)構(gòu)特點15-16
• 1.5.2 二氧化錳的儲能機(jī)理16-17
• 1.6 本論文研究目的及主要內(nèi)容17-18
• 1.6.1 研究目的17
• 1.6.2 主要內(nèi)容17-18
• 2 實驗原理及方法18-27
• 2.1 實驗儀器及設(shè)備18
• 2.2 材料的物性表征18-22
• 2.2.1 X射線衍射18
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡18-19
• 2.2.3 比表面積及孔隙結(jié)構(gòu)分析19-20
• 2.2.4 滯后環(huán)20-21
• 2.2.5 X射線光電子能譜分析(XPS)21-22
• 2.3 材料的電化學(xué)性能表征22-25
• 2.3.1 循環(huán)伏安法22-24
• 2.3.2 恒流充放電24-25
• 2.4 交流阻抗曲線25
• 2.5 電極材料的制備25-26
• 2.6 電極測試26-27
• 3 膠體實心碳球和空心碳球的制備27-32
• 3.1 前言27
• 3.2 實驗部分27-29
• 3.2.1 溫度對膠體碳球形貌的影響28
• 3.2.2 時間對膠體碳球形貌的影響28-29
• 3.3 空心碳球的制備29-31
• 3.3.1 實心SiO_2球的制備29-30
• 3.3.2 空心碳球的制備方法30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 4 C@MnO_2復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能32-43
• 4.1 引言32
• 4.2 實驗部分32
• 4.3 C@MnO_2核殼結(jié)構(gòu)的分析與表征32-38
• 4.4 C@MnO_2核殼結(jié)構(gòu)的電化學(xué)行為38-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 5 銀耳狀MnO_2電極材料的制備43-51
• 5.1 引言43
• 5.2 實驗方法43-44
• 5.3 分析與表征44-46
• 5.4 電化學(xué)性能測試46-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 6 結(jié)論51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文58

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6 朱修鋒,王君,景曉燕,張密林;超級電容器電極材料[J];化工新型材料;2002年04期

7 景茂祥,沈湘黔,沈裕軍,鄧春明,翟海軍;超級電容器氧化物電極材料的研究進(jìn)展[J];礦冶工程;2003年02期

8 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡旭宇,李志強(qiáng);超級電容器研究及其應(yīng)用[J];稀有金屬;2003年03期

9 賀福;碳(炭)材料與超級電容器[J];高科技纖維與應(yīng)用;2005年03期

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2 張易寧;何騰云;;超級電容器電極材料的最新研究進(jìn)展[A];第二十八屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

3 鐘輝;曾慶聰;吳丁財;符若文;;聚苯乙烯基層次孔碳的活化及其在超級電容器中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第15屆反應(yīng)性高分子學(xué)術(shù)討論會論文摘要預(yù)印集[C];2010年

4 趙家昌;賴春艷;戴揚;解晶瑩;;扣式超級電容器組的研制[A];第十二屆中國固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

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6 王燕;吳英鵬;黃毅;馬延風(fēng);陳永勝;;單層石墨用作超級電容器的研究[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

7 趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;;超級電容器電極材料的設(shè)計、制備及性質(zhì)研究[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第10分會場摘要集[C];2010年

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9 馬衍偉;;新型超級電容器石墨烯電極材料的研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

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