摘要：本文在室温下用水合肼还原高锰酸钾，采用简单、低成本的化学沉淀方法成功合成纳米Mn3O4@DWCNT超级电容器复合材料，分别采用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜、X射线光电子光谱仪、拉曼光谱仪、傅里叶红外变换光谱仪、比表面积测量仪对合成的材料进行了表征分析。纳米四氧化三锰在双壁纳米碳管表面高度分散，在1M硫酸钠溶液中，采用恒电流充放电技术及循环伏安法对Mn3O4 @ DWCNT组装的电容器进行了测定，在15A/g 恒电流充放电获得的比电容为1080F/g。所获得的Mn3O4 @ DWCNT具有比表面积大、同时具有优良的催化性、导电性能以及较高的稳定性。94236

毕业论文关键词：Mn3O4 ,DWCNT, 超级电容器

Abstract：Mn3O4/double-walled carbon nanotube nanocomposites for supercapacitor

were successfully synthesized via a facile and low-cost chemical precipitation route, using potassium permanganate as precursor and hydrazine hydrate as reductant at room temperature。 The nanocomposites were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, Fourier Transform infrared spectroscopy and Brunauer-Emmett-Teller surface area measurements, respectively。 The Mn3O4 nanoparticles were highly dispersed on the surface of double-walled  carbon nanotubes。 Cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge technique were performed for the Mn3O4/double-walled carbon nanotube nanocomposites in 1 M Na2SO4 aqueoussolutions; the specific capacitance of Mn3O4/double-walled carbon nanotube

nanocomposites (26。58 wt% Mn3O4) was about 1080 F。g-1 at the current density of 15 A。 g-1 with a long life time, owing to the high power density of Mn3O4 nanoparticles and the large surface area, excellent catalysis, good conductivity, and high stability of the double-walled carbon nanotubes。 

Keywords：Mn3O4 ,DWCNT, supercapacitor

目  录

1 前言 4

2 实验部分 4

2。1 试剂 4

2。2 Mn3O4@DWCNT的合成 4

2。3材料表征分析 5

2。4电化学表征分析 5

3 结果与讨论 5

3。1比表面及孔径分布 5

3。2 显微镜及X射线光电子能谱分析 6

3。3 DWCNT及Mn3O4 @DWCNT XRD 8

3。4 Mn3O4 @DWCNT IR及拉曼光谱分析 9

3。5 电化学性能分析 10

结 论 16

参考文献 17

致谢 21

1 前言

许多金属氧化物，如NiO, Co2O3  ,RuO2, IrO2, SnO2, V2O5, MnOx,和 MoOx近年来成为超级电容器领域研究的热点。其中，Mn3O4因为其具有稳定性高、可循环利用、能快速充电放电、资源丰富、价格低廉、环境友好[1, 2]等优点而成为最具有发展前景的材料。许多四氧化三锰纳米复合材料已经被合成[3-7]，并应用到超级电容器的制造中，然而，纯的Mn3O4相对低的电化学电容和较高的电阻限制了其在实际生活和生产中的应用。