磁场下制备铁掺杂的二氧化锰粉体及其性能研究

利用脉冲电磁场辅助氧化还原法,以KMn O4和Mn SO4为原料,FeCl3为铁源,制备Fe掺杂二氧化锰粉体。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对样品的形貌和结构进行表征,并使用电化学工作站测试样品的电化学性能。测试结果表明,FeCl3的存在使二氧化锰晶型由γ型转变为α型以及形成二氧化锰纳米短棒。当FeCl3掺杂量为0.03 mol时,在1 A/g电流密度下电极材料的比电容为758.6 F/g,与纯二氧化锰相比,比电容提高了60.7%,说明铁离子的加入可以优化二氧化锰的电化学性能。

二氧化锰制备工艺及其性能研究

以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4·H2O)为原料,氯化铁(FeCl3)为铁源,分别制备二氧化锰(MnO2)粉末、磁场辅助MnO2粉末和磁场辅助铁掺杂MnO2粉末。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)分别对样品的形貌和结构进行表征,并使用电化学工作站测试样品的电化学性能。测试结果表明,脉冲磁场环境和铁离子掺杂都明显改善了MnO2的电性能。当电流密度为2 A/g时,脉冲电磁场辅助得到的铁掺杂MnO2的比电容为992 F/g。

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。