论文部分内容阅读
本文以廉价的活性碳和二氧化锰作为超级电容器电极材料，采用XRD、SEM、BET、IR等测试技术对材料的结构、形貌、比表面积等进行了表征；利用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对其进行测试，旨在研究单电极体系与双(多)电极体系下各电极电化学过程的异同，以及正负极对超级电容器整体性能的影响。
1.对于活性碳，其经过15﹪硝酸处理可表现出较好的电容性能。电极工作电位范围偏离平衡电位，其中负极在其工作电位范围内未将存储的电荷全部放出，而正极发生了过放电行为；正极对超级电容器电压、电阻的贡献率分别达到了85﹪与67﹪以上；正极、负极电容分别达到了204F/g和281 F/g。
2.对于采用机械化学法制备的弱结晶型α-MnO<,2>，其充放电曲线表现出双电层电容与法拉第假电容的双重特征，最大电极放电比电容达到了516 F/g；在循环过程中，由于Mn304的生成而使电极反应电位范围逐渐变小，双电层电位范围增大，超级电容器充放电曲线逐渐接近理想直线。
3.对于成晶性较好的纳米α-MnO<,2>，正极在充、放电时产生赝电容对超级电容器电容的贡献率分别达到了36.4﹪和43.8﹪；正极对超级电容器电压的贡献率达到了67﹪；而负极决定了超级电容器电阻，并且其双电层的形成速度以及自放电速率均小于正极。
4.对于正极含40﹪纳米α-MnO<,2>的二氧化锰/活性碳混合超级电容器，其充放电曲线并未表现出法拉第赝电容特征；正、负极电阻分别占超级电容器等效串联电阻的58.3﹪和17.4﹪，负极的首次充电速率远大于正极。超级电容器、正极、负极自放电受电极电位、时间等因素的影响。这些对于超级电容器电极材料的选择及性能优化具有十分重要的实际意义。