超级电容器新型复合电极材料MnO2／活性MCMB的研究.pdf

第29卷 第5期 电 子 元 件 与 材 料 V01．29No．5 2010年 5月 ELECTRoNIC CoM PoNENTS AND MATERIALS Mav2010 超级电容器新型复合电极材料MnO2／活性MCMB的研究 郭永兴 ，李泽胜 2 林 琳 ，李庆余 ，王红强 (1．中南大学 冶金科学与工程学院，湖南 长沙 410083；2．广西师范大学 化学4~：r-学院，广西 桂林 541004) 摘要：以Mn(NO3)2、活性中间相碳微球 (活性MCMB)为原料，采用KBrO3氧化法，成功制备 了MnO2／活性 MCMB新型复合电极材料；以该材料制成电极，并以质量分数为3O％的KOH溶液为电解液，组装成扣式电容器。 通过XRD和 SEM分析 了MCMB，活性 MCMB及 MnO2／活性MCMB的晶相结构和表面形态；采用循环伏安、 交流阻抗和恒流充放电法研究了电容器的电容性能 结果表明：以MnO2／活性 MCMB复合电极制成的电容器电 容性能优 良。在 0．5A／g电流密度下，其充放 电曲线表现 出典型的电容行为，初始比容量高达403．5F／g，相应能量 密度为 12．5Wh／kg；其循环伏安曲线关于零电流线对称，呈现为较规则的矩形；其等效串联 电阻约为0．7Q。 关键词 ：超级电容器；MnO2；中间相碳微球(MCMB)；复合电极 doi：1O．3969／j．issn．1001—2028．2010．05．013 中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1001．2028(2010)05．0041．O4 M nO2／activatedM CM B：anew compositeelectrodematerial Iorsuoercapacitor GUOYongxing’，LIZesheng，LINLin，LIQingyu，‘WANGHongqiang (1．SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering，CentralSouthUniversity；Changsha410083，China：2．Chemistryand ChemicalEngineeringSchool，GuangxiNormalUniversity，Guilin541004，GuangxiZhuangzuZizhiqu，China) Abstract：A new kind ofcompositeelectrodematerial，Mn02／activatedmesocarbon microbeads (aMCMB)，for supemapacitorWaSpreparedthroughtheoxidationofMn(N03)2byKBrO3withaMCMBasthecarrier．Themorphologyand crystalstructureofMCMB，aMCMB aS wellaSMnO2／aMCMB wereinvestigated by XRD and SEM ，respectively．The performanceofcapacitorfabricatedfromtheMnOffaMCMBcompositeelectrodeandthe30％(massfraction)KOHelecrtolyte wasevaluatedbyperformingthecyclicvolatmmetry,electrochemicalimpedancespectroscopyandgalvanostaticcharge—discharge analysis．Atacurrentdensiyt of0．5A／g，thecharge—dischargecurveofthefabricatedcapacitorexhibitstypicalcapacitor characteristics，whiletheinitialspec