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原位生长MnO_2/C复合电极材料及其超级电容器性能

陈昆峰  薛冬峰  
【摘要】:MnO_2是被广泛研究的一类赝电容电极材料,在中性电解液中(Na_2SO_4)由于发生了连续的氧化还原反应,其CV曲线是类似双电层的矩形曲线[1,2]。但是在碱性电解液中(KOH),MnO_2电极材料的CV曲线具有明显的氧化还原峰[3,4]。这个现象说明在碱性电解液中,MnO_2电极材料的氧化还原反应不是连续发生的。为了研究MnO_2电极材料在不同电解液中的电化学反应机理,我们原位生长了MnO_2/C复合电极材料,包括MnO_2/活性炭、MnO_2/石墨烯、MnO_2/碳球等。MnO_2/C复合材料提高了电极的导电率,有利于研究MnO_2内在的氧化还原反应机理。在碱性溶液中,CV曲线出现了明显的氧化还原峰,对应着多步电化学反应:Mn~(4+)+e~-■Mn~(3+);Mn~(3+)+e~-■Mn~(2+);而在中性溶液中则没有出现氧化还原峰。我们推测的反应机理是:在中性溶液中发生阳离子电价储存反应,而在碱性溶液中发生了阴离子电价储存反应。

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