复合材料学报

作者：桂阳, 曾靖宇, 范宝安, 张春桃,

关键词：超级电容器, 二氧化锰, 石墨, 复合材料, 机制,

采用一种简便的方法制备出了单相α-MnO₂和膨胀石墨(EG)/MnO₂复合物。实验结果表明EG/MnO₂复合物有着比单相α-MnO₂更高的比电容和更加优异的倍率性能。随后采用XRD、TG、EIS、BET等手段对复合材料中EG的作用机制进行了研究，结果发现在EG/MnO₂复合物中出现了δ相MnO₂ (δ-MnO₂为层状结构，相较于α-MnO₂更加有利于离子的扩散和传输)，δ-MnO₂大约占复合物总质量的30wt%，EG占3.4wt%。EG/MnO₂复合物的电荷转移电阻显著低于单相α-MnO₂。EG/MnO₂的比表面积为38.7 m²·g^?1，而单相α-MnO₂的比表面积只有21.6 m²·g^?1，更大的比表面积使材料与电解液接触更为充分，从而降低了电荷转移电阻。综上，复合材料中EG的作用机制是通过自身的层状结构诱导了MnO₂在其上沉积形成了层状的δ-MnO₂，同时抑制了MnO₂颗粒的生长，增加了颗粒与电解液的接触面积，降低了电荷转移电阻，从而增大了比电容，也提高了其倍率性能。

来源：2022年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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