二氧化锰微纳米球和微米棒的制备工艺优化及性能

编号：NMJS04361

篇名：二氧化锰微纳米球和微米棒的制备工艺优化及性能

作者：张勇； 李光胤； 高海丽； 张建； 黄淑荣； 王力臻； 宋延华；

关键词：二氧化锰； 微米球； 纳米球； 微米棒； 水热合成； 超级电容器；

机构： 郑州轻工业学院材料与化学工程学院； 河南省表界面科学重点实验室； 中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司机械动力公司； 中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司精修站；

摘要： 采用一种简便、快速和低温的水热法制备了超级电容器用MnO2微纳米球和微米棒粉体颗粒,并用正交试验和单因素实验对其制备工艺进行了优化。通过X射线衍射、扫描电镜和电化学测试,研究了所得材料的晶体结构、表面形貌和超电容性能.最佳合成工艺条件为:反应温度150℃,KMnO4/MnCl2摩尔比2.5:1.0,反应时间3h,填充率40%。该工艺下所制的样品为α-MnO2,且呈现出空心、表面多孔的微纳米球和微米棒形貌.微纳米球的直径约为0.2～0.8μm,微米棒的直径约为30nm、长约为5μm.在此条件下,所得样品在100、150、200、250和300mA·g1电流密度下,第5次的放电比电容分别为255、170、133、105和88F·g1,其等效串联电阻和电荷转移电阻分别为0.37和0.40Ω.