空心海胆状二氧化锰的制备及其在超级电容器中的应用.pdf

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1、第30卷第11期无机化学学报Vo1．30No．112014年11月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY2509—2515空心海胆状二氧化锰的制备及其在超级电容器中的应用冯晓苗闫真真陈宁娜(有机电if-4信息显示国家重点实验室培育基地，南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院；材料科学与工程学院，南京210046)摘要：采用简单的一步水热法制备了空心海胆状二氧化锰，无需任何模板剂和表面活性剂。该材料具有3D的纳米结构，结构稳定，并由单个的二氧化锰空心管自组装而成。该纳米材料的特殊结

2、构为其提供了高的比电容。在1mol·L-硫酸钠电解液中，扫速为1mV·S一的条件下，该材料的比电容值为254．6F·g-。在电流密度为1．0A·g一的条件下，充放电循环1000次后比电容值仍保持为初始值的97．5％。表明该材料具有良好的电容性能和稳定性，其具备用作高性能超级电容器的电极材料的潜能。关键词：空心海胆结构；二氧化锰；超级电容器中图分类号：065文献标识码：A文章编码：1001—4861(2014)11-2509·07D0I：10．11862／CJIC．2014．366SynthesisofHol

3、lowUrchin-LikeMn02viaaFacileHydrothermalMethodandItsApplicationinSupercapacit0rsFENGXiao—MiaoYANZhen—ZhenCHENNing-Na(KeyLaboratoryforOrganicElectronics&InformationDisplays．InstituteofAdvancedMaterialsandSchoolofMaterialsScience&Engineering,NanjingUniversit

4、yofPosts&Telecommunications．Nanjing210046,China)Abstract：Inthisstudy，wedescribedasimplehydrothermalmethodtosynthesizehollowurchin-likemanganesedioxidewithoutanytemplateandsurfactant．3DHollowurchin—likemanganesedioxidewasconsistedofsinglemanganesedioxidetub

5、ewithstablestructure．Itsuniquestructureisbeneficialtoimprovethespecificcapacitance．Thespecificcapacityis254．6F·g一in1mol·L一Na2SO4electrolyteatascanrateof1mV·S一．Over97．5％ofthefirstcyclecapacitancewasretainedafterrepeatingthegalvanostaticcharge—dischargefor10

6、00cycles．Thisnanomaterialcouldbeusedtosupercapacitorwhichexhibitedexcellentstabilityandcapacitiveproperties，indicatingitspotentialapplicationtoactasapromisingelectrodematerialforsupercapacitors．Keywords：hollowurchinstructure；MnO2；supercapacitors0引言新型能源装置中的

7、一种。超级电容器拥有诸多优点．如高的功率密度，优秀的可逆性．操作安全。环境友由于化石燃料的13趋短缺．以及消耗这些化石好。优良的脉冲充电／放电性能．循环寿命长等[3-61超燃料所带来的环境问题．使得人们对具有高功率和级电容器是电化学储能装置．可应用在能源后备系能量密度的可替代存储／转换设备更加关注ll-2]。电化统、相机的闪光灯设备、消费类便携设备．以及电气／学电容~-(ECS)或超级电容器(SCS)就是人们关注的混合动力汽车、军工设备、存储备份、运输和工业电收稿日期：2014．02—28。收修改稿日期：2

8、014．09．02。国家自然科学基金(N0．20905038)，教育部创新团~K(IRT1148)，江苏省自然科学基金(BK2O14l424)和江苏高校优势学科建设l丁程资助项目fPAPD)资助项目。通讯联系人。E—mail：iamxmfeng@njupt．edu．cn；Tel：025．85866396无机化学学报第3O卷源等方面_7_91根据能量储存机理分类．超级电容器可它们组装成复杂的三维纳米结构。Wang等