MnO2/碳布复合柔性电极材料的制备

作者：王瑶; 么贺祥; 俞娟; 王晓东; 黄培^*

来源：南京工业大学学报(自然科学版), 2021, 43(06): 739-745.

• 二氧化锰
• 碳布
• 柔性电极
• 电化学沉积
• 循环伏安

采用恒压电化学沉积法将MnO2纳米颗粒沉积在碳布(CC)表面,通过控制电化学沉积时间,制备不同MnO2沉积量的MnO2/碳布复合柔性电极。使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X线衍射仪(XRD)分析不同电化学沉积时间的复合材料形貌和结构,同时采用电化学工作站对复合电极进行循环伏安(CV)、恒电化学流充放电(GCD)、交流阻抗等电化学性能测试。结果表明:碳布表面的结构和电化学沉积反应时间对MnO2的生长形貌和包覆度有一定的影响,从而导致复合材料比电容的改变。MnO2均匀分布于碳纤维上,形成致密的纳米片结构,当电化学沉积时间为1 800 s时,电极的综合性能最佳,制得的MnO2/碳布复合材料在1 A/g的电流密度下,质量比电容达到498.62 F/g。较低的内阻(2.94Ω)及电荷转移电阻(1.774Ω)形成了良好的导电通道,使电极可快速地进行氧化-还原反应。复合电极合成方法简单,且比电容性能优异,在柔性超级电容器方面具有应用前景。

• 单位
  南京工业大学; 材料化学工程国家重点实验室