连续多孔碳骨架@MnO_2纳米复合材料及其超级电容器性能研究

【摘要】当今世界面临许多问题,其中温室效应和环境污染是最主要的两种。提高能源消耗中新能源的占比,降低化石能源的消耗,可以有效解决上述问题。太阳能、风能等作为新能源,其供应有着不连续的缺点,需要有高效的储能装置把它们转换成电能以便于使用。电化学储能装置由于储能效率高,质量体积小而被广泛运用。锂离子电池作为一类重要的电化学储能装置,有着高的能量密度、较多的循环使用次数和较少的环境污染等优点。在其作为移动便携装置以及电动汽车的电源方面,技术十分成熟。另一类电化学储能装置是超级电容器,不仅具有电容量大、循环使用次数多、环境友好等优点,特别是可以产生锂离子电池无法提供的瞬时大电流而备受关注。为了进一步提高性能,人们不断对其开发研究,有许多新成果产生。本论文主要讨论了通过改进电极制备提高超级电容器性能的方法,具体工作如下：1.制备得到了具有连续多孔结构的新型碳材料。通过将生物质来源的有机物进行处理,将制得的材料用扫描电子显微镜表征微观形貌,对其组成进行X-射线衍射分析,还简单测试了材料的电化学性质。证明制得的材料主要成分是碳,同时具有连续多孔的独特结构。2.通过简单的水热反应,制备出具有花球形貌的MnO2纳米材料和上述碳材料组成的复合电极材料。将这种连续多孔碳骨架@MnO2纳米复合材料进行SEM、XRD表征,并将其直接制作成整体电极进行电化学性能测试。对结果进行了分析和讨论。3.通过室温下的浸渍方法,制备得到了生长有枝晶形貌的Mn02纳米材料的连续多孔碳材料。对浸渍得到的连续多孔碳骨架@MnO2纳米复合材料微观形貌使用SEM和TEM表征,对组成用XRD和EDS进行分析,把复合材料作为整体电极用三电极体系测试。对结果进行了分析和研究。
【作者】高永生；
【导师】李中华；
【作者基本信息】华中师范大学，有机化学，2014，硕士
【关键词】超级电容器；新型碳材料；纳米金属氧化物；电化学性能；

【参考文献】
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