《超級電容器用MnO2電極材料的研究進(jìn)展》.pdf

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1、妲濁技超級電容器用MnO2電極材料的研究進(jìn)展張勇，姚倩倩，張建，，黃淑榮(1．鄭州輕工業(yè)學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南鄭州450002；2．河南省表界面科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450002；3．中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分公司機(jī)械動(dòng)力公司，陜西漢中723215；4．中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分公司精修站，陜西漢中723215)摘要：介紹了MnO的結(jié)構(gòu)以及儲能機(jī)理，重點(diǎn)綜述了MnO電極材料的制備及改性研究進(jìn)展，并指出了MnO電極材料今后的研究方向。關(guān)鍵詞：超級電容器；電極材料；MnO2；改性中圖分類號：TM53文獻(xiàn)標(biāo)

2、識碼：A文章編號：1002-087X(2015)07—1570-03ResearchprogressinMnO2electrodematerialsforsupercapacitorsZHANGYong，YAOQian—qian，ZHANGJian3，HUANGShu．rong4(1．DepartmentofMaterialandChemicalEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry,ZhengzhouHenan450002，China；2．HenanProvin

3、cialKeyLaboratoryofSurfacefInterfaceScience,ZhengzhouHenan450002，China；3．MechanicalPowerCompany,AVICAircraftCorporationHanzhongAircraftCompany,HanzhongShanxi723215,China；4．AVICAircraftCorporationHanzhongAircraftCompanyRefinedStation，HanzhongShanxi723215,China)A

4、bstract：ThestructureandenergystoragemechanismofMn02materialwereintroduced，researchprogressinpreparationandmodificationsofMnO2electrodematerialweremainlyreviewed．Theresearchdirectioninimprovingspecificcapacityandcyclicstabilitywerealsopointedoutintheend．Keywords

5、：supercapacitor；electrodematerials；manganesedioxide；modifications隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染是人類邁入1MnO2的晶格結(jié)構(gòu)及儲能機(jī)理21世紀(jì)面臨的雙重考驗(yàn)，因此，尋求新的清潔能源引起了國內(nèi)MnO2的晶體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它并不是嚴(yán)格按照MnO2的外研究者的廣泛關(guān)注。超級電容器是一種新型、高效、綠色的化學(xué)計(jì)量比結(jié)合的，而是以兩種或者兩種以上的混晶形式存儲能器件，具有比普通靜電電容器容量大和l；k_-次電池功率在的。通常將其分子式表示為MnO，X表示

6、0和Mn的相對高，充放電速度快，循環(huán)壽命長，無記憶效應(yīng)及免維護(hù)且經(jīng)濟(jì)原子比(x<2)，這些不同晶型結(jié)構(gòu)的MnO均以【MnO】八面體環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、電子技術(shù)、能源設(shè)備、為基本結(jié)構(gòu)單元，O原子占據(jù)八面體的6個(gè)頂角上，Mn原子能量回收和軍事等領(lǐng)域_l1。特別是近年來，新能源汽車的開發(fā)分布在八面體中心。八面體之間通過共棱、共角或同面形成不與應(yīng)用，促使人們對超級電容器技術(shù)提出了更高的要求。同的晶型，常見的MnO：晶型有，p，^y，8和￡。不同晶型超級電容器常用的電極材料主要包括：碳類材料、金屬氧MnO：的化

7、學(xué)組成基本相同，但由于晶胞的微觀結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)化物、導(dǎo)電聚合物及它們的二元或多元復(fù)合材料等[2-3]。其中，致了不同結(jié)晶態(tài)MnO電化學(xué)反應(yīng)能力有巨大差異。過渡金屬氧化物因其電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的法拉第贗電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大MnO：是一種半導(dǎo)體材料，它作為超級電容器電極材料具于碳材料通過電極／電解液上電荷分離所產(chǎn)生的雙電層電容，有雙電層電容和法拉第贗電容兩種儲能形式。通常認(rèn)為，MnO，而備受青睞。而MnO：材料因具有價(jià)格便宜、原料豐富、對環(huán)電極在水系電解液中具有2種充放電機(jī)理[8-9]：一種是電解液境友好及電容特性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一

8、種很有前景的超中陽離子，通過在電極材料表面吸附和解吸兩個(gè)過程實(shí)現(xiàn)級電容器電極材料[5-7}。本文作者對MnO：的制備及化學(xué)修飾改電荷的存儲：性等進(jìn)行了綜述。(MnO2)。自+A+e÷÷(MnO2-A)自【1J另一種是電解液中陽離子A在電極表面或嵌入電極材收稿日期：2014—12—20料體相，伴隨著Mn4+和Mn之間的快速轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)電荷的存基金項(xiàng)