用于超级电容器的二氧化锰电极材料的制备及电化学特性研究 ppt课件
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）
0.1 平均值
比电容 （F/g）
26.02
18.00
11.05
5.91
3.75 12.94
交流阻抗分析
Z-View模拟图
模图
复平面图
相图
交流阻抗分析
Ru 8.559Ω
Rct 4854Ω
Cd 0.8087F
CONTENTS
04Part Four 参考文献
参考文献
1. Bao S J,He B L,Liang Y Y,et al. Synthesis and electrochemical characterization of amorphous MnO2 for electrochemical capacitor. Materials Science and Engineering A,2005,397(1):305-309
•使用超纯水和酒精对反 应釜中样品进行抽滤， 直至滤液中无SO42-为 止； •80℃下干燥12小时， 得到干燥的褐色粉末， 使用玛瑙研钵进行研磨 1h制得纳米MnO2粉末
电极的制备方法
MnO2粉末、乙炔黑和 聚四氟乙烯(PTFE)= 70: 20:10，倒入玛瑙 研钵中，加入适量超纯 水之后研磨1h以上，直 至得到混合浆状物质
(MnO2)surface+C+ +e(MnOOC)surface
在电极表面和内部均可发生的活性物质与电 解液之间的嵌入一脱出过程
MnO2 +C++e- MnOOC
CONTENTS
02Part Two 制备方法
实验试剂、仪器和设备
试剂及仪器
高锰酸钾
一水合硫酸锰 活性炭 无水乙醇
聚四氟乙烯乳液
乙炔黑
用于超级电容器的二氧化锰电极材料的制备及电化 学特性研究
用于超级电容器的二氧化锰电极材料的 制备及电化学特性研究
CONTENTS
01 Part One 二氧化锰电极工作原理 02 Part Two 二氧化锰电极的制备方法 03 Part Three 电化学性能测试 04 Part Four 参考文献
产物物 相分析
cv
恒流充放 电测试
交流阻抗
产物物相分析
产物XRD图
充放电测试
电流密度（A/g） 充电比电容（F/g） 放电比电容（F/g）
0.5
47.81
12.6
1
27.3
12.7
2
5.2
3.4
循环伏安测试
曲线面积较小， 电极比电容小； 随着扫速的增加， 电极比电容变小。
扫描速 度（v/s 0.005 0.01 0.02 0.05
composites. ElectrochimicaActa,2004,49(12):1957-1962 4. Kalakodimi R P,Norio M. Electrochemically synthesized MnO2-based mixed oxides for high
performance Communications,2004, 6 (10):1004-1008 5. 耿新.二氧化锰电化学电容器的研究.天津大学博士学位论文，2003,(6):1-5 6. 夏熙.二氧化锰及相关锰氧化物的晶体结构、制备及放电性能[J].电池，2005, 35 (2): 107一111 7. KOZA WAA.二氧化锰手册[M].夏熙，译.成都:四川科技出版社，1994:79- 80 8. Cottineau T,Toupin M,Delahaye T,et al. Nattostnictured transition metal oxides for aqueous hybrid
取1cmx1cm 的泡沫镍两片， 银丝一根，称 量泡沫镍和银 丝的质量，记 录为m1
将两片泡沫镍夹住银丝和 混合浆状物质后， 10Mpa下恒压1 min压片; 将压制得到的电极片80℃ 下干燥10h，称量干燥后 的质量记为m2
CONTENTS
03Part Three 电化学性能测试
电化学性能测试
2. Wu N L. Nanocrystalline oxide supercapacitors. Materiat Chemistry and Physics,2002,75(1):6-11 3. Wang Y GSZhang X G. Preparation and electrochemical capacitance of RuO2/TiO2 nanotubes
CONTENTS
01Part One 二氧化锰电极工作原理
超级电容器工作原理
Ø 双电层超级电容器：
利用上述双电层机理实现电 荷的储存和释放。
Ø 电化学电容器：
除双电层储能外，电解液中 离子在电极活性物质中由于氧 化还原反应而储能。
二氧化锰电极的储能机理
Baidu Nhomakorabea
01
02
03
依靠赝电容原理提 供电容性能
只在电极表面发生的活性物质与电解液之间的化 学吸附一脱附过程
electrochemical supercapacitors. Applied Physics A,2006,82(4):599-602
泡沫镍
铂电极
设备
银丝 中速滤纸
甘汞电极 无水硫酸钠
电化学工作站 电子天平 电热恒温鼓风干燥箱 磁力搅拌器 粉末压片机
水热法制备纳米MnO2
• KMnO4 0.237 g， MnSO4·H2O为0.381g
• 溶解于30 ml的超纯水中 室温下中速搅拌1h
•一边快速搅拌 KMnO4溶液，一 边向其中缓缓倒入 MnSO4溶液 •继续搅拌1h使反应 充分进行 •之后将悬浮液转入 100mI的水热反应 釜聚四氟乙烯里衬 中；140℃下恒温 热处理4h后取出;
0.1 平均值
比电容 （F/g）
26.02
18.00
11.05
5.91
3.75 12.94
交流阻抗分析
Z-View模拟图
模图
复平面图
相图
交流阻抗分析
Ru 8.559Ω
Rct 4854Ω
Cd 0.8087F
CONTENTS
04Part Four 参考文献
参考文献
1. Bao S J,He B L,Liang Y Y,et al. Synthesis and electrochemical characterization of amorphous MnO2 for electrochemical capacitor. Materials Science and Engineering A,2005,397(1):305-309
•使用超纯水和酒精对反 应釜中样品进行抽滤， 直至滤液中无SO42-为 止； •80℃下干燥12小时， 得到干燥的褐色粉末， 使用玛瑙研钵进行研磨 1h制得纳米MnO2粉末
电极的制备方法
MnO2粉末、乙炔黑和 聚四氟乙烯(PTFE)= 70: 20:10，倒入玛瑙 研钵中，加入适量超纯 水之后研磨1h以上，直 至得到混合浆状物质
(MnO2)surface+C+ +e(MnOOC)surface
在电极表面和内部均可发生的活性物质与电 解液之间的嵌入一脱出过程
MnO2 +C++e- MnOOC
CONTENTS
02Part Two 制备方法
实验试剂、仪器和设备
试剂及仪器
高锰酸钾
一水合硫酸锰 活性炭 无水乙醇
聚四氟乙烯乳液
乙炔黑
用于超级电容器的二氧化锰电极材料的制备及电化 学特性研究
用于超级电容器的二氧化锰电极材料的 制备及电化学特性研究
CONTENTS
01 Part One 二氧化锰电极工作原理 02 Part Two 二氧化锰电极的制备方法 03 Part Three 电化学性能测试 04 Part Four 参考文献
产物物 相分析
cv
恒流充放 电测试
交流阻抗
产物物相分析
产物XRD图
充放电测试
电流密度（A/g） 充电比电容（F/g） 放电比电容（F/g）
0.5
47.81
12.6
1
27.3
12.7
2
5.2
3.4
循环伏安测试
曲线面积较小， 电极比电容小； 随着扫速的增加， 电极比电容变小。
扫描速 度（v/s 0.005 0.01 0.02 0.05
composites. ElectrochimicaActa,2004,49(12):1957-1962 4. Kalakodimi R P,Norio M. Electrochemically synthesized MnO2-based mixed oxides for high
performance Communications,2004, 6 (10):1004-1008 5. 耿新.二氧化锰电化学电容器的研究.天津大学博士学位论文，2003,(6):1-5 6. 夏熙.二氧化锰及相关锰氧化物的晶体结构、制备及放电性能[J].电池，2005, 35 (2): 107一111 7. KOZA WAA.二氧化锰手册[M].夏熙，译.成都:四川科技出版社，1994:79- 80 8. Cottineau T,Toupin M,Delahaye T,et al. Nattostnictured transition metal oxides for aqueous hybrid
取1cmx1cm 的泡沫镍两片， 银丝一根，称 量泡沫镍和银 丝的质量，记 录为m1
将两片泡沫镍夹住银丝和 混合浆状物质后， 10Mpa下恒压1 min压片; 将压制得到的电极片80℃ 下干燥10h，称量干燥后 的质量记为m2
CONTENTS
03Part Three 电化学性能测试
电化学性能测试
2. Wu N L. Nanocrystalline oxide supercapacitors. Materiat Chemistry and Physics,2002,75(1):6-11 3. Wang Y GSZhang X G. Preparation and electrochemical capacitance of RuO2/TiO2 nanotubes
CONTENTS
01Part One 二氧化锰电极工作原理
超级电容器工作原理
Ø 双电层超级电容器：
利用上述双电层机理实现电 荷的储存和释放。
Ø 电化学电容器：
除双电层储能外，电解液中 离子在电极活性物质中由于氧 化还原反应而储能。
二氧化锰电极的储能机理
Baidu Nhomakorabea
01
02
03
依靠赝电容原理提 供电容性能
只在电极表面发生的活性物质与电解液之间的化 学吸附一脱附过程
electrochemical supercapacitors. Applied Physics A,2006,82(4):599-602
泡沫镍
铂电极
设备
银丝 中速滤纸
甘汞电极 无水硫酸钠
电化学工作站 电子天平 电热恒温鼓风干燥箱 磁力搅拌器 粉末压片机
水热法制备纳米MnO2
• KMnO4 0.237 g， MnSO4·H2O为0.381g
• 溶解于30 ml的超纯水中 室温下中速搅拌1h
•一边快速搅拌 KMnO4溶液，一 边向其中缓缓倒入 MnSO4溶液 •继续搅拌1h使反应 充分进行 •之后将悬浮液转入 100mI的水热反应 釜聚四氟乙烯里衬 中；140℃下恒温 热处理4h后取出;