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Mn3O4/垂直排列碳纳米管复合电极材料的制备及其电化学性能

来源期刊:机械工程材料2020年第5期

论文作者:汪维波 孙干 赵斌

文章页码:6 - 11

关键词:Mn3O4;垂直排列碳纳米管;复合电极材料;超级电容性能;

摘    要:采用水分辅助化学气相沉积方法制备垂直排列碳纳米管(VACNTs),采用超临界二氧化碳辅助浸渍将锰前驱体负载于VACNTs表面,经不同温度(250350℃)真空退火制备Mn3O4/VACNTs复合电极材料,研究了该复合电极材料的微观结构和电化学性能。结果表明:在复合电极材料中Mn3O4纳米颗粒负载在碳纳米管表面,且当在300℃真空退火后,Mn3O4纳米颗粒呈均匀分布,尺寸在610nm;与纯VACNTs相比,复合电极材料的比电容提高了34倍,瓦尔堡阻抗、等效串联电阻和电极/电解质界面的电荷转移电阻均较小;300℃真空退火后,复合电极材料表现出最佳的电化学性能,其最大比电容为168F·g-1,且当充放电电流密度从1A·g-1增加到10A·g-1时,比电容保持率达56%,等效串联电阻最小(约2.5Ω)。

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Mn3O4/垂直排列碳纳米管复合电极材料的制备及其电化学性能

汪维波,孙干,赵斌

上海理工大学材料科学与工程学院

摘 要:采用水分辅助化学气相沉积方法制备垂直排列碳纳米管(VACNTs),采用超临界二氧化碳辅助浸渍将锰前驱体负载于VACNTs表面,经不同温度(250350℃)真空退火制备Mn3O4/VACNTs复合电极材料,研究了该复合电极材料的微观结构和电化学性能。结果表明:在复合电极材料中Mn3O4纳米颗粒负载在碳纳米管表面,且当在300℃真空退火后,Mn3O4纳米颗粒呈均匀分布,尺寸在610nm;与纯VACNTs相比,复合电极材料的比电容提高了34倍,瓦尔堡阻抗、等效串联电阻和电极/电解质界面的电荷转移电阻均较小;300℃真空退火后,复合电极材料表现出最佳的电化学性能,其最大比电容为168F·g-1,且当充放电电流密度从1A·g-1增加到10A·g-1时,比电容保持率达56%,等效串联电阻最小(约2.5Ω)。

关键词:Mn3O4;垂直排列碳纳米管;复合电极材料;超级电容性能;

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