MnO2/AMCMB复合电极材料的制备及超电容性能的研究

蔡 敏， 崔李三， 李庆余， 黄有国， 王红强*

(1.广西现代职业技术学院资源工程系，广西河池547000；2.广西师范大学化学与药学学院，广西桂林541004)

MnO2/AMCMB复合电极材料的制备及超电容性能的研究

蔡 敏1， 崔李三2， 李庆余2， 黄有国2， 王红强2*

(1.广西现代职业技术学院资源工程系，广西河池547000；2.广西师范大学化学与药学学院，广西桂林541004)

以KOH活化中间相炭微球 (MCMB)，通过KOH活化法制备了活性中间相炭微球 (AMCMB)，并以KMnO4和MnSO4为反应原料，用化学沉淀法合成了MnO2/AMCMB复合材料。采用电子扫描显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)对样品的形貌和结构进行表征。通过循环伏安、电化学交流阻抗、恒流充放电等方法研究AMCMB和MnO2/AMCMB电极在6mol/L KOH电解液中，0～1 V的电容行为。结果表明：AMCMB成功地复合了MnO2；AMCMB电极放电比电容为155.52 F/g，MnO2/AMCMB复合电极首次放电比电容增大至198.36 F/g。

二氧化锰；活性中间相炭微球；超级电容器；电化学性能

依据超级电容器的电荷存储机制，超级电容器可以分为“双电层电容器”和“法拉第赝电容器”[1]。双电层电容器的电极材料主要为炭材料，法拉第赝电容器的电极材料主要为过渡金属氧化物和导电聚合物。中间相炭微球(MCMB)具有良好的化学稳定性、高堆积密度、良好的导电性等优点，是一种可用于制备高性能炭材料的理想前躯体。中间相炭微球具有Brooks-Taylor层状结构，基于此种结构特点，人们可以通过化学活化法制备出具有高比表面积的活性炭[2]。赝电容器的电极材料中过渡金属氧化物是人们研究的热点，主要包括RuO2、Co3O4、NiO及MnO2等。在这些材料中，Mn因具有天然丰度高(锰在地壳中的丰度为0.085%，在重金属元素中仅次于铁)、价格低、理论比容量高以及环境友好等优点，成为最有前途的电极材料之一[3-6]。……