以炭黑为载体超声氧化MnSO4制备纳米MnO2及其应用

摘要：本文以炭黑（CB）为载体合成了MnO2 @CB复合材料，采用粉末衍射仪、扫描电镜、红外分光仪、比表面、孔径分布分析仪及交流阻抗谱对合成的材料进行了表征，在1M硫酸钠溶液中，采用恒电流充放电技术及循环伏安法对MnO2 @CB组装的电容电极进行了测定，为了获得的较好的比电容和稳定性获得了MnO2 ：CB最佳质量比。93951

毕业论文关键词：MnO2 , CB, 超级电容器

Abstract: The MnO2@CB nano particals have been successfully synthesized using carbon black (CB) as a support for supercapacitor, the as-prepared nano particcals have been characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometer, infrared spectrometer, surface area and pore size analyzers and electrochemical impede。 The cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge were performed for MnO2@CB in 1 M Na2SO4 aqueous solutions。 The best mass rate of MnO2: CB was obtained for the higher specific capacitance and long life time。

Keywords：MnO2, CB, supercapacitor

1。前言 3

2 实验部分 3

2。1 试剂与器材 3

2。2 仪器 3

2。3。 MnO2@CB的合成 4

3。结果与讨论 4

3。1。比表面及孔径分布 4

3。2 CB及MnO2 @ CB电镜分析 5

3。3 CB及MnO2 @ CB XRD 7

3。5 MnO2 @ CB IR 8

3。6 MnO2 @ CB超级电容器性能 9

3。7 MnO2 @ CB交流阻抗分析 13

结论 16

参考文献 16

1。前言

金属氧化物在电极/电解液界面产生的赝电容远大于碳材料表面的双电层电容，因而成为近年来研究的热点。目前已应用的金属氧化物有：NiO, Co2O3 ,RuO2, IrO2, SnO2, V2O5, MnOx, 及 MoOx等[1-3]，其中锰的氧化物资源丰富、价格低廉、环境友好而受到关注。二氧化锰及其复合材料已有大量报道，MnO2 作为超级电容器电极材料，其电容的产生主要归功于法拉第赝电容。MnO2 在水系电解液中表现出赝电容特性，这种表面法拉第反应主要过程是 MnO2 对电解液中阳离子（N+）的结合。来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

在该反应中 Mn 离子在三价和四价之间发生可逆的转变。结晶度对 MnO2 性能有着很大的影响，高的结晶度会导致 MnO2 材料的导电性提高，但是同时低的结晶度有利于 MnO2 材料多孔结构的形成，从而提高 MnO2 的比表面积，也有利于电解液离子的快速通行。MnO2 具有不同的晶体结构类型，一般主要包括 α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、和 δ-MnO2，前三种结构的 MnO2 具有隧道结构， α-MnO2 由正八面体的组成2×2 的隧道结构，而β-MnO2 则由正八面体组成了 1×1 的隧道结构， γ-MnO2 是介于两者之间是两种隧道结构的混合，δ-MnO2 则是层状的，结构,其中α-MnO2具有良好的电容特性[4-11]。

炭黑（CB）具有较大的比表面积及较好的稳定性及导电性，广泛用于电池制作。

本文以高锰酸钾为氧化剂，硫酸锰为还原剂，以CB为载体，合成了MnO2@CB纳米颗粒，研究其超级电化学行为。

2 实验部分

2。1 试剂与器材

KMnO4，无水Na2SO4，MnSO4，乙酸钠，无水乙醇，去离子水。1×1cm2铂网。所用试剂均为分析纯。以炭黑为载体超声氧化MnSO4制备纳米MnO2及其应用:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_201895.html