α-MnO2@ZAC活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

摘要

本研究以蔗渣为原料,ZnCl2活化制备的活性炭(ZAC)作为导电基底,采用水热法将一维α-MnO2沉积到ZAC上,研究α-MnO2沉积量对复合材料电化学性能的影响.X射线光电子能谱仪(XPS)和元素分析仪(EA)结果显示,ZAC中成功掺杂了Mn元素,随着ZAC占比增加,复合材料中负载的Mn含量从29.78％减至5.57％.X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪分析表明,ZAC表面水热沉积了以一维隧道结构的纳米棒状为主要晶相的α-MnO2,制备了具有石墨结构的复合材料,其中,MnZAC-4具有最大比电容327 F/g,在循环1000次后比电容仍能保持88.2％,且电化学阻抗较小.此外,根据透射电子显微镜(TEM)、XRD和拉曼光谱结果探讨了在ZAC上沉积α-MnO2制备α-MnO2@ZAC复合材料的机理.