锰氧化物的简便制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-03-03 22:48

　　替代传统化石燃料的新能源技术研究与应用是全球技术研究热点之一,如何缓解和解决环境问题是全球的共同目标,新型能源以及储能技术是未来替代传统能源的必由之路。MnOOH,MnO2等锰氧化物纳米材料作为重要的无机功能材料,在超级电容器、传感器、磁性材料等科技领域都有着较为广泛的应用前景。目前制备MnOOH,MnO2等锰氧化物纳米材料的一般手段有水热/溶剂热法、液相沉淀法和热分解法。其中,使用水热法制备时存在温度较高、反应时间长、还原剂毒性大等问题。由于锰氧化物的电容性好、成本低、环保,比其它氧化物体系可更好的满足应用要求,进而逐渐成为超级电容器电极材料的发展重点。锰氧化物价态有很多种,主要包括Mn(0),Mn(Ⅱ),Mn(Ⅶ),电容的主要来源是锰元素的不同价态之间电子传递产生的氧化还原赝电容以及电极与电解液之间的质子离子的交换。虽然锰氧化物作为超级电容器的电极材料的应用在近年来已经有一些较快发展,但锰氧化物自身导电性弱,还达不到实现大规模量产的标准。因此,如何通过更环保、更简便、成本更低的方法来制备纳米锰氧化物成为了一个重要的研究方向。同时,对锰氧化物电化学性能研究也值得继续深入。本研究通过水...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双电层模型:(a)Helmholtz模型,(b)Gouy模型,(c)Stern模型

第1章绪论7者静电场力影响下，金属表面的静电荷会吸附粒子，且在这种影响作用下粒子聚集在溶液一侧离金属电极，且形成相应的反应界面层，其中电荷数量与剩余电荷相一致[63]。Gouy模型主要是对以上的模型进行改进而形成的（如图1.1b所示），其中引入了热振动因素，且认为离子为点电荷，不....

图1.3赝电容器的储能机理:(a)氧化还原型赝电容,(b)离子嵌入型赝电容Fig1.3Reversibleredoxmechanismsthatgiverisetopseudocapacitance:(a)redox

第1章绪论9会存储能量。当充电完成外加电源撤销器这情况下，对应的相反电性离子受到静电引力，不会返回到原状态，因而电层的稳定性高。放电条件下外加电路将正负电极连通，电子流到正极，正负离子被释放而转入到溶液体相中。由此分析可知这种条件下电荷存储/释放过程未反应，因而可看作为物理性相关....

图1.4[MnO6]的结构示意图

第1章绪论111.4锰氧化物概述1.4.1碱式氧化锰概述碱式氧化锰是一种具有相当大应用前景的锰氧化合物。因为它特殊的物理化学性质，使得在电化学、催化、等领域内都能发挥作用[19-22]。同时，MnOOH还是制备锰氧化物里最简便实用的前驱体[23,24]。图1.4[MnO6]的结构....

图1.5α-,γ-和β-MnOOH的晶体结构

第1章绪论111.4锰氧化物概述1.4.1碱式氧化锰概述碱式氧化锰是一种具有相当大应用前景的锰氧化合物。因为它特殊的物理化学性质，使得在电化学、催化、等领域内都能发挥作用[19-22]。同时，MnOOH还是制备锰氧化物里最简便实用的前驱体[23,24]。图1.4[MnO6]的结构....

本文编号：3918471