C_(3)N_(4)/MnCo_(2)S_(4)复合材料的制备及其电容性能研究

以剥离C_(3)N_(4)(氮化碳)纳米片为保护层,在水热过程中对MnCo_(2)S_(4)进行包覆修饰,得到C_(3)N_(4)/MnCo_(2)S_(4)复合材料。借助于C_(3)N_(4)纳米片的包覆保护,复合材料表现出优异的比电容和良好的循环稳定性。采用三电极体系,在6 mol/L的KOH电解液中,当扫描速率为5 m V/s时C_(3)N_(4)/MnCo_(2)S_(4)电极材料的比电容可达到565 F/g,而未包覆修饰的MnCo_(2)S_(4)的比电容为468 F/g。1 A/g的电流密度下,MnCo_(2)S_(4)、C_(3)N_(4)/MnCo_(2)S_(4)电极材料经2000次的循环充放电测试后,比电容保持率分别为77%和83%。C_(3)N_(4)纳米片对泡沫镍上所生长的MnCo_(2)S_(4)起到保护和防剥落作用,纳米片包覆法为高比电容和良好循环稳定性的电极材料制备提供了新的技术路线。

δ-MnO_(2)/荷叶杆碳复合材料的制备及其电化学性质研究

生物质碳的自然特殊结构赋予复合材料优异的性能。选择孔径丰富的荷叶杆为生物质碳原料,通过高温碱处理碳化得到荷叶杆碳(LC)。将荷叶杆碳分散于KMnO_(4)溶液中140℃水热处理12 h,得到花球状δ-MnO_(2)/荷叶杆碳复合材料(MnO_(2)/LC)。利用XRD、SEM、N_(2)吸脱附分析等测试技术对所得材料进行表征。结果表明,荷叶杆碳的BET比表面积为408 m^(2)/g,平均吸附孔径为1.84 nm。建立在多孔碳基础上,所制备的MnO_(2)/LC复合材料具有介孔结构和大的比表面积,平均吸附孔径为9.9 nm,BET比表面积为152 m^(2)/g。采用三电极体系,利用循环伏安法、恒流充放电等测试分析表明,材料具有大的比电容和良好的循环稳定性。MnO_(2)/LC电极材料在5 mV/s的扫速下比电容值为354 F/g。在5 A/g充放电5000圈后比电容保持为原来的92.8%。轻质富多孔生物质碳材料与过渡金属氧化物的结合是提高超级电容器比电容的有效途径之一。