纳米Mn3O4@SWCNT的合成及其超级电容性能

摘要：本文合成了Mn3O4 @SWCNT超级电容器纳米复合材料，采用粉末衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、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，以Ag/Ag/AgCl为参比电极, 采用恒电流充放电技术及循环伏安法对Mn3O4 @ SWCNT组装的电容电极进行了测定，在5mV/s 的扫速下获得的比电容为603。6 F。g-1。72508

毕业论文关键词：Mn3O4 ,SWCNT, 超级电容器

Abstract：In this paper the Mn3O4@SWCNT nano particals have been successfully synthesized for the 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 tested in 1 M Na2SO4 aqueous solutions。 The specific capacitance at scan rate of 5 mV。s-1 is 603。6 F。g-1。

Keywords：Mn3O4, SWCNT, supercapacitor

1 前言 3

2 实验部分 3

2。1 试剂 3

2。2 仪器及测定方法 3

2。3。 Mn3O4@SWCNT的合成 4

3。结果与讨论 4

3。1。比表面及孔径分布 4

3。2 SWCNT及Mn3O4 @ SWCNT电镜分析 5

3。3 SWCNT及Mn3O4 @ SWCNT XRD 6

3。4 Mn3O4 @ SWCNT IR 7

3。5 Mn3O4 @ SWCNT超级电容器性能 8

3。6 Mn3O4 @ SWCNT交流阻抗分析 10

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1 前言

世界各国纷纷开始注重可持续能量转化和使用技术的开发，以减少对化石燃料的依赖。这些技术的关键在于开发能有效储存从间歇性能源转化而来的电能的装置，如电池及电容器，间歇性能源包括风能、太阳能等。超级电容器是一种性能优良的能量转换装置，具有广泛的应用价值。按储能机理，超级电容器可分为双电层超级电容器和赝电容超级电容器；按电极材料，它可分为炭基超级电容器、金属氧化物基超级电容器、导电聚合物基超级电容器；按电解质体系，它可分为水系电解质超级电容器和有机系电解质超级电容器；按电极相同与否，它可分为对称型超级电容器和不对称型超级电容器。

由于金属氧化物在电极/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有：水合氧化钌、锰的氧化物、四氧化三钴、五氧化二钒等。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、三氧化锰及其复合材料已有大量报道[1-5]，四氧化三锰关注较少。

碳纳米管具有较高的比表面、电化学性质稳定，可以作为四氧化三锰载体, 提高其比表面。本文用水合肼还原高锰酸钾，以浓硝酸消化后的单壁纳米碳管（SWCNT）为载体，合成了Mn3O4@SWCNT纳米颗粒，研究其超级电化学行为。

2 实验部分

2。1 试剂

SWCNT购于于深圳纳米巷公司，KMnO4，无水Na2SO4，无水乙醇，去离子水，70%（w/w）水合肼。1×10cm2铂网。所用试剂均为分析纯。纳米Mn3O4@SWCNT的合成及其超级电容性能:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_82506.html