掺Fe3+MnO2超级电容器电极材料的制备

摘要

以低温固相反应法制备MnO2及该材料化学掺杂Fe3+,获得的电极材料借助X射线衍射、扫描电镜测试对其物理性质作了表征. 以MnO2作为超级电容器电极材料的单电极活性物比电容为311～149 F/g,掺杂Fe3+的电极材料比电容为318～114 F/g(电流密度50～1 000 mA/g). 由这些材料制得的超级电容器的比能量分别为27.6～9.95 Wh/Kg和28～10 W*h/Kg. 从充放电曲线可见,化学掺杂的配比对电化学性能的影响较大,掺杂量为n(Mn)∶n(Fe)=10∶1时,材料具有良好的放电性能,而其它配比对MnO2的包覆起到了钝化膜的作用. 从1 000次的循环性能看,在电流密度为1 000 mA/g时,掺杂MnO2比未掺杂的具有较好的循环性,二者的比电容分别衰减到90%和70%,表明化学掺杂Fe3+有利于提高MnO2电极的放电性能和循环性.