一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料及其制备方法技术

一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料，所述复合材料为空心纳米带结构，内部为碳，外部沉积有δ晶型的二氧化锰纳米颗粒。本发明专利技术制备的碳/二氧化锰复合材料可作为超级电容器活性电极材料使用，有着独特的空心纳米带结构，比表面积大，二氧化锰为δ晶型，利于充放电过程中稳定的电荷存储，其最大比电容为247F/g，其倍率性质和循环稳定性也较为优异，在较高电流密度下反复充放电6000次后的电容保持率仍旧高达89.1%，亦是远超许多二氧化锰基电极材料的电化学表现。材料的电化学表现。材料的电化学表现。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学
，具体涉及一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置。与传统电容器相比，他具有较大的容量、比能量或能力密度，较宽的工作温度范围和较长的使用寿命，而与蓄电池相比，它具有较高的比功率，且对环境无污染。
[0003]电极材料是超级电容器的重要组成部分，是影响超级电容器性能的关键因素之一，超级电容器电极材料的选择从最初的碳材料到金属氧化物、导电聚合物，晶粒了数十年的研究，无论是赝电容电容器还是双电层电容与赝电容原理相结合的混合电容器中，廉价、环境友好且电化学活性高的二氧化锰抑制是研究热点。但是二氧化锰作为一种半导体材料，导电性较差，作为超级电容器的电极材料会限制其进行大电流充放电，功率密度也受到影响，因此用碳和二氧化锰进行复合作为超级电容器的电极材料，既能改善二氧化锰的导电性及频率响应特性，又可以产生较大的电容量。
[0004]碳/二氧化锰复合材料不同形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料，其特征在于：所述复合材料为空心纳米带结构，内部为碳，外部沉积有δ晶型的二氧化锰纳米颗粒。2.一种如权利要求1所述的超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：制备三氧化钼纳米带作为模板，先在模板表面沉积聚吡咯，进一步高温碳化后，再在其表面沉积δ晶型的二氧化锰，然后用氨水去除三氧化钼模板。3.如权利要求2所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备三氧化钼纳米带是在四水合钼酸铵水溶液中加入质量浓度为86%的浓硝酸，在180~200℃下水热反应6~8h，然后抽滤、水洗及干燥。4.如权利要求2或3所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述沉积聚吡咯是将三氧化钼纳米带超声分散于去离子水和乙醇的混合溶液中，搅拌下加入吡咯，然后再加入过硫酸铵水溶液，搅拌12h。5.如权利要求4所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述三氧化钼纳米带与混合溶液的质量体积比为2g:0.9~1mL，去离子水和乙醇体积比为8~9:1。6.如权利要求4或5所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述吡咯与过硫酸铵水溶液的体积比为0.1~0.4:100，混合溶液与过硫酸铵水溶液体积比为0.9~1:1，过硫酸铵水溶液的浓度为2~15g/L。7.如权利要求2
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6任一项所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述沉积δ晶型的二氧化锰是将三氧化钼/碳纳米带超声分散于去离子水中，在搅拌下依次加入浓硫酸和高锰酸钾水溶液，在85~95℃下水浴22~24h，然后进行抽滤、洗涤得三氧化钼/碳/二氧化锰纳米带。8.如权利要求7所述的一种超级电容器用的碳/二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：所述三氧化钼/碳纳米带与去离子水的质量体积比为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖巍，周文杰，张艳华，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：