碳包覆二氧化锰/石墨烯复合凝胶的制备与性能

为了充分发挥二氧化锰与石墨烯的电化学性能,并实现二者的性能互补,先制备超长二氧化锰(L-MnO_2)纳米线,再以多巴胺作为碳源,合成碳包覆超长二氧化锰(C@L-MnO_2),再将C@L-MnO_2与氧化石墨烯通过水热反应制备碳包覆超长二氧化锰/石墨烯(C@L-MnO_2/G)复合凝胶。利用扫描电子显微镜表征L-MnO_2与C@L-MnO_2复合材料的微观结构,研究了不同含量的C@L-MnO_2对于复合凝胶形成的影响。采用恒电流充放电法、交流阻抗法等方法表征了复合凝胶的电化学性能。与碳包覆普通二氧化锰与氧化石墨烯合成的复合凝胶,以及与未经碳包覆的超长二氧化锰与氧化石墨烯合成的复合凝胶相比,C@L-MnO_2/G复合凝胶的电化学性能有明显提高。

碳包覆改性二氧化锰电极材料的制备和性能

先以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4·H2O)为原料用电脉冲辅助氧化还原法制备二氧化锰(MnO2)粉末,再以葡萄糖(C6H(12)O6)为碳源用液相烧结法制备出不同碳包覆量的MnO2/C复合材料,研究了碳包覆量对材料的形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明,碳的加入使MnO2晶型由γ型转变为α型,葡萄糖加热分解后生成无定型的碳覆着在二氧化锰颗粒的表面,抑制了晶粒生长而使晶粒细化。充放电测试结果表明,在葡萄糖浓度为1.5g/L、电流密度为2 A·g^-1条件下二氧化锰的比电容为722.2 F·g^(-1)。与包覆二氧化锰前比较,包覆后比电容提高了64.6%。经过4000圈充放电循环后电容保持率为74.72%,表现出良好的电容特性和循环性能。