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:些茎坚!耋竺些些筌兰!丝茎垩些!:型型型篓:;:些:尘罢筌些茎窒!些:尘些彗:呈!些:些 MnO:@c纳米复合物制备及其超级电容特性
谷慧科, 余建国, 赵永男, 王永乐
f*#In^≠H¨¨{々n}TR{目.^￥m&n5目№#镕t^4*￥-*￥3001卿 摘要以淀粉为C的前驯体,制备高分敞的Mnoz@c蚋米复台超缓电辑器电极村料制备出的MnOz@c纳米复合 材料中,Mn仉颗粒大小10--20nrn以MnO|2@C复合物作为超级电容8电极-充放屯电流为97 5mA/g埘一&电容为
333 2Ⅳg
关键词MnO,:纳米复台材料+超级电窖#淀粉
1前言
超级电弈器集高能量密度(与传统电容器相比), 高功率密度,长寿命(10万次以上)等特性丁身,具 有工作温度宽(40"0～60℃1,可靠性高,快速充放电, 寿命K,抗过亢和过放电等""特点在通讯,电子,铁 路,航空,航天以及掣事等领域具有广泛的用途 当前对超级电容器的研究豇点之一是寻找更为理 想的电解液体系和电极材料复合电极材料比窖量高, 成本低,导电性好.这也是目前超级电容器的研究热点 之07"由于淀粉原料易得,价格便宜,j丘年以淀粉为 前驱体制各活性擞用于超级电存器受到研究人员的关
PTFE乳液)按80:I 5:5的质量比混合,加入少量无水 乙醇经超声振荡分散均匀成糊状后,均匀滁抹在经前处 理的泡沫镍集流体上常温干燥后,在10MPa压力下制 成电极,电板面积为1 till州cm
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4电化学测试 电化学测试采用三电极体系,工作电极为Mn02@c
纳米复合材料电极,辅助电极为2cm x2cm的钎卅电极. 参比电极为Ag/AgCI电极常温r,在LY-.3200型电化 学T作站t,以1
Ⅲ5～1 2V(vs mol/L
NaOH溶液作为电解质,在
Ag/AgCI)电位范围内.对MnOz@cT
作电极进彳了循环伏安和恒流充放电测试
注,其中w孤d"1"等人报道的用各种淀粉制备的活性
炭材料超级电容器的比电释为170 F幢改性后能达到 200F/g本文通过栏淀粉碳化前加入醋酸锰,碳化后制 鲁出M002￥4c复合电极材料,井考察该电极材料的超 级电容性质
3结果与讨论
图1为"(Mn02)H(c)=I
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5时所得样品的TEM
照片图中町见,纳米复合村料中MnOz纳米颗粒均匀 分散枉碳基表而,无明显团壤现象,颗粒_:^=小为
10—20咖Mn02的分散性盘『,粒径小-太大增加了Mn02
的比表面,有利于提高该复合电极的比电容
2实验部分
2I试剂和仪器 Mn(CH3COO)2,NaOH,炭黑均为分析纯试剂r泡 沫镍及聚四氟L烯乳液为工业级纳米复台材料的形貌 结构采削甘乖日立公司Hitachi H一7650透射电子显微镜 (TEM)gg测电化学测试采用天津兰力科公司LK3200 电化学工作站完成
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Mn0剧l复合材料的制备 称取0.75 gMn(CH3coo)24H20,I 59玉米淀粉嚣
入50 rTlL烧杯巾,加入15mL水.煮沸,把样品转入坩
埚中,在】50℃F r燥70分钟.然后在高纯Nz保护下 于400℃般烧2小时,冷却后取出样品,用蒸馏水利L 醇各洗涤3玖,十燥样品后备用
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囤1
Fig 1
Ma024舛纳米复合材料的TEM罔 TEM】撇ge oftheMn02@c n龃∽彻mosI嘴
3电极制备 将样品粉末,炭黑和黏台剂(质量分数为10%的
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中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会
E(vs.Ag/AgCI),V
Time/S
图2

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