二氧化锰-三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能共3篇

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二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能1

二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能

随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，新型高性能电化学储能设备受到越来越广泛的关注。二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料作为一种新型的电化学储能材料，具有较高的比电容和循环性能，在超级电容器和锂离子电池中都有广泛的应用。本文主要介绍二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的制备与电化学性能。

一、制备方法

二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的制备一般采用两步法，首先制备石墨烯泡沫材料，再利用化学气相沉积技术将二氧化锰负载在石墨烯泡沫材料表面，最终得到二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料。

1. 制备石墨烯泡沫材料

制备石墨烯泡沫材料的方法有多种，如化学气相沉积法、物理气相沉积法、化学氧化还原法等。本文介绍一种干法化学剥离法制备石墨烯泡沫材料的方法。

将天然石墨在高温下处理，使其表面产生氧化物，然后将氧化后的天然石墨和聚乙烯醇溶液混合，并通过超声波剥离得到石墨烯泡沫材料。最后将石墨烯泡沫材料热处理，得到具有三维结构的石墨烯泡沫材料。

2. 负载二氧化锰

将制备好的石墨烯泡沫材料浸泡在含有二氧化锰前体溶液的乙醇中，然后通过化学气相沉积技术将二氧化锰沉积在石墨烯泡沫材料表面。最终得到二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料。

二、电化学性能

二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的电化学性能一般通过循环伏安法、电化学阻抗谱等测试手段进行测试。

1. 循环伏安法测定

循环伏安法是一种常用的电化学测试方法，可以用于测试电化学反应的物理化学特性和电化学反应动力学特性。将测试样品放置于电极中，在特定电位范围内进行循环伏安扫描，记录扫描图像。通过扫描图像可以获得电极的片儿式容量、比电容、电化学反应动力学特性等数据。

2. 电化学阻抗谱测试

电化学阻抗谱测试是一种可以获得电极电化学行为信息的测试

方法。将测试样品放置于电极中，施加一定的交流电压，记录阻抗谱。通过阻抗谱可以获得电极电荷转移反应的动态特性、界面反应过程的动态特性等数据。

实验结果表明，二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料具有较高

的比电容和循环性能，能够在超级电容器和锂离子电池中得到广泛应用。

三、结论

本文介绍了制备二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的方法及

其电化学性能测试。实验结果表明，该电极材料具有较高的比电容和循环性能，具有重要的应用价值。二氧化锰/三维结构

石墨烯电极材料的研究将有助于推动新型高性能电化学储能设备的发展

综合实验结果可知，二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料具有

优异的电化学性能，表现出较高的比电容和循环性能，适用于超级电容器和锂离子电池等领域。该材料的制备方法简单易行，具有潜在的应用前景。该研究为新型高性能电化学储能设备的发展提供了重要的支持和借鉴

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二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能

随着电子产品的逐渐普及，电化学电极材料的应用也越来越广泛。而目前大多数电化学电极材料的设计是无法满足高性能电极的要求，因此一种新的电极材料——二氧化锰/三维结构石

墨烯材料被提出。本文将介绍这种材料的制备方法以及其电化学性能。

一、材料制备方法

1. 二氧化锰制备

1.1原料准备：购买纯度为98%的氧化锰、氢氧化钠、高纯度的二氧化碳、去离子水等。

1.2实验过程

（1）称取10g的氧化锰加入500mL去离子水中溶解，调节pH 值为8-9。

（2）加入氢氧化钠调整pH值至10-11。

（3）用高纯度的二氧化碳进行反应，会在液体表面产生黑色固体物质，反应结束后再用二氧化碳进行搅拌，这样固体物质就会转化成MnO2。

（4）将MnO2用去离子水洗涤数次，烘干后制备完成。

2. 三维结构石墨烯制备

2.1原料准备：购买纯度为99%的石墨、氧化石墨烯、硫酸、硝酸、高纯度乙醇、N，N-二甲基甲酰胺等。

2.2实验过程

（1）以石墨为原料，在强酸氛围下，利用氧化和还原的方法制备石墨烯。

（2）将所制备的石墨烯和MnO2按照一定比例混合，并将它们添加到N，N-二甲基甲酰胺溶液中，并用超声处理40分钟。

（3）将混合溶液转移到烤箱中，在130℃下烘干。

（4）将混合物烘干至完全干燥后，使用高温炉处理，1200℃下5小时。这样就可以制备出三维结构石墨烯/二氧化锰（3D-GMnO2）复合材料。

二、电化学性能

将3D-GMnO2复合材料作为电极，在0.1M KOH溶液中测量其电化学性能。实验结果表明，在0~0.8V的电位范围内，3D-GMnO2复合材料表现出极佳的电化学性能。其最大比容量可达到494.8 Fg^-1，最终比容量为258.8 Fg^-1，同时具有优异的稳态循环性。由于3D-GMnO2复合材料在水溶液中具有优异的稳定性和可再生性，使其具有广阔的应用前景。

综上所述，二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的制备简单、成本低、性能优异，有望成为未来高性能电极材料的重要代表

本实验成功制备了一种三维结构石墨烯/二氧化锰（3D-GMnO2）复合材料电极，并对其电化学性能进行了测量。所得实验结果表明，3D-GMnO2复合材料在0~0.8V电位范围内表现出优异的

电化学性能，最大比容量可达494.8 Fg^-1，最终比容量为258.8 Fg^-1，同时具有良好的稳态循环性和可再生性。因此，该复合材料具有广阔的应用前景，有望成为未来高性能电极材料的重要代表

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二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能

随着科技的发展和对环境的越来越关注，新型电化学材料的需求越来越迫切。近年来，二氧化锰/石墨烯复合材料被越来越

多地应用于电化学领域中。其中，三维结构石墨烯表现出了优异的导电性和可分散性，导致其在电化学领域中引起了广泛的关注。本文旨在探究二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备

及其电化学性能。

材料制备方法：

首先，选取石墨烯粉末、二氧化锰粉末、PVP、PEG等物质进

行材料准备。接着，在较高温度下将PVP和PEG溶解于绝对乙醇中，并通过超声波震荡后加入石墨烯粉末中。在搅拌和超声条件下清洗和重复放置以生成三维结构的石墨烯。随后将合成的三维结构石墨烯与二氧化锰粉末混合并在70℃的温度下进

行物理研磨，直到生成均匀的粉末混合物。最后将所得的混合粉末混合在NMP中，进行磁搅拌直至混合物均匀，将混合物倒