1.2.3混合电容器脱盐机理介绍 4

1.3研究内容及意义 7

1.4创新性 7

第二章实验仪器、药品和方法 8

2.1实验试剂 8

2.2实验仪器 9

2.3组成分析 10

2.4充放电性能测试 10

第三章钠锰氧化物和活性炭电极的性能研究 11

3.1实验材料的制备 11

3.1.1钠锰氧化物的制备 11

3.1.2碳布和石墨纸的处理 11

3.1.3制备钠锰氧化物电极 11

3.1.4制备活性炭电极 11

3.2钠锰氧化物和活性炭电极的性能研究 12

3.2.1材料组成分析 12

3.2.2充放电测试分析 12

3.2.3电容匹配计算 14

第四章混合电容器用于海水脱盐系统的组装及测试 15

4.1系统组装 15

4.2对称（活性炭/活性炭）系统的脱盐测试 16

4.3不对称（钠锰氧化物/活性炭）系统的脱盐测试 16

4.4脱盐数据分析 17

结论 19

致谢 20

参考文献 22

第一章绪论

1.1钠锰氧化物

1.1.1钠锰氧化物物理化学性质

钠锰氧化物为黑棕色颗粒，颗粒粒径较大，熔点高。与标准比对卡比较，分子式为

Na2Mn8O16。

1.1.2钠锰氧化物的应用

锰的氧化物以其储量丰富、价格低廉以及对环境友好而被广泛研究且应用。尤其是水钠锰矿型的锰氧化物，由于其层状结构而致使其具有独特的物理化学性质。水钠锰矿具有较大的比表面积、较低的零点电荷以及较高的阳离子交换量等特点，被认为是氧化能力最强的锰氧化物，拥有较高的比电容量。

世界淡水资源紧缺，海水脱盐是一个解决此问题很好的方法。所以除盐系统的研究有很大意义。如果将钠锰氧化应用于脱盐系统，作为负极材料吸附钠离子，将会达到很好的除盐效果。而吸附到达饱和后，又能快速解吸，因为钠锰氧化物具有高比电容、良好的电化学稳定性和可逆性等特点。

1.1.3钠锰氧化物的制备方法

随着科研人员不断对钠锰氧化物制备方法的探究，目前为我们所知的制备钠锰氧化物的方法主要为以下几种：水热合成制法、高温固相制备法、熔盐制备法。本次实验中，我们采用水热合成法制备脱盐系统的负极材料--钠锰氧化物。用水热法制备钠锰氧化物时，是在高温、高压的密封反应容器（如高压反应釜）里，以水作为介质，在碱性环境中发生反应，反应温度通常高于180℃。而且水热合成法制备钠锰氧化物也是比较成熟的一种方法。例如Jun-HoPark等人[3]利用水热合成法制备出了Na0.44MnO2。他们使用Na2CO3（Aldrich，99.5％）和Mn2O3（Aldrich，99％）作为起始原料，通过常规固态反应制备Na0.44MnO2。使用浆料混合器（1000rpm，10min）混合化学计量的反应物，将得到的前体混合物在空气流中在900℃下结晶10h。