超级电容器电极材料的研究参考完成

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4.超级电容器电极材料及研究现状究的重点是找出合适的金属或氧
化物来替代钌，减少钌用量，降低成本，并提高电极材料 的比电容。如以比电容达250F/g的活性炭作为负极， 0.31mm厚的超薄型烧结复合镍钴电极材料作为正极，组 装了活性炭-烧结复合镍钴超级电容器，它的最大比能量 可达16Wh/kg，最大比功率达10KW/kg。
5、电极材料的改进
• （一）掺杂
• 对电极材料进行其他物质的参杂，不仅能提高电极的比热 容，而且能提高电极的功率特性.
• 例如：参杂二氧化锰比未参杂的更有利于提高二氧化锰电 极的放电性能和循环性。这是因为参杂使二氧化锰的氧化 还原反应基本保持在生成可逆产物范围内而生成不可逆产 物相对减少，从而保证其循环性。
4.超级电容器电极材料及研究现状
• （一）、氧化锰电极材料 氧化锰资源广泛，价格低廉，具有多种氧化价态，而且对 环境无污染，在电池电极材料和氧化材料上已经广泛地得 到应用。现在用于超级电容器的氧化锰电极材料研究已经 取得了很大的进展。高比表面二氧化锰是一种价格低廉且 性能良好的新型电极材料。分别用溶胶凝胶法和电化学沉 积法来制备二氧化锰，通过比较发现，用溶胶凝胶法制备 的二氧化锰的比电容量比用沉积法制备的二氧化锰高出 1/3。达到698F/g，且循环1500次后，容量衰减不到10%。
参考资料
1. 张宝宏、张娜，纳米MnO2超级电容器的研究，物理化学学报， 2003.19期
2. 程杰、李晓忠、曹高萍、沈涛、杨欲生，活性炭-烧结复合镍钴超级电 容器，电池，2005.13期
3. 陈新丽、李伟善，超级电容器电极材料的研究现状与发展，广东化工 ，2006.7期
4. 摆玉龙，超级电容器电极材料的研究进展，新疆化工，2011.3期 5. 张治安、杨邦朝、邓梅根、胡永达，超级电容器氧化锰电极材料的研
总结
• 超级电容器是一种介于普通电容器和二次电池之间新型无 维护储能元件，比功率是电池的10倍以上，储存电荷能力 普通电容器高，具有工作温度范围广、可快速充放电且循 环寿命长、无污染排放等优点，因此它的用途非常广泛。
• 超级电容器电极材料有碳材料、金属氧化物材料如氧化锰 电极，还有金属复合材料。不同的电极材料和不同的制备 方法得到不同性能的电极材料，因此可以通过在电极材料 里面掺杂其他元素同时改进电极材料的导电性来提高电极 材料的比电容和储能能力。
或在基片上先沉积锰盐或纯锰，然后通过热分解或者氧化 方法生成氧化锰电极。制备过程不加入粘结剂和导电材料 ，因此该方法制备的电极一般都有比较薄，使得电解液与 氧化锰材料的接触机会增多，电解质的利用率较高，因此 制备的电极比容量相对比较高。 • 制备方法： ➢ 电化学法 ➢ Sol-Gel法 ➢ 真空蒸发法
4、电极材料的改进
• （二）导电性的改进
• 超级电容器的电极材料应具有高比电容量，较小的电阻等 性能，以提高其功率输出的需要。
• 传统的物理方法制备的电极材料由于电极材料与集流体之 间的接触面积不足，使其电极活性物质领用率不高。
• 采用高比表面积炭黑直接加到制备电极材料的溶液中，制 备电极材料，减少电极的接触电阻，提高电极的动力学可 逆性，同时提高活性物质的利用率，增加电极的比电容。
究进展，无机材料学报，2005.3期 6. 王兴磊、欧阳艳等，四氧化三钴超级电容器电极材料的制备与研究，
无机盐工业，2009.9 7. 庞旭、马正青、左列，Sn掺杂二氧化锰超级电容器电极材料，物理化
学学报，2009.25期 8. 张伟、刘开宇等，MnO2超级电容器充放电过程研究，化学通报，
2007.3期
4.超级电容器电极材料及研究现状
• （二）、氧化锰电极 • 氧化锰电极材料分为两类：氧化锰粉末电极和氧化锰薄膜
电极。 • 氧化锰粉末电极制备过程
• 氧化锰电极材料的制备方法： ✓ 液相沉淀法 ✓ Sol-Gel法 ✓ 低温固相反应法 ✓ 热分解法
4.超级电容器电极材料及研究现状
• （三）、薄膜电极 • 薄膜电极是指采取一定的方法在基片上直接沉积氧化锰，