结  论 16

参考文献 17

致 谢 18

1  引言

进入21世纪后，随着全球气候，能源日趋短缺，燃烧煤炭和石油所产生的尾气排放对坏境的污染越发严重，因此对开发绿色环保的新型能源用以取代传统化石燃料的任务也越发紧迫。超级电容器是近年发展起来的一种新型储能器件，在通讯技术、工业领域、电动力汽车等方面具有广泛的应用，具有充放电速度快、环境零污染、超长循环寿命等优点。所以目前超级电容器已经被越来越多的人所关注，并有希望成为本世纪新型的绿色能源。

超级电容器是一种能比电池承受更大功率以及比传统电容器提供更高能量的蓄电装置。传统蓄电池的优点是能量密度大，但随着时代的进步，某些领域对储能装置的要求越来越高，其已不能满足这些要求。且传统蓄电池的一点缺点如功率密度低、充电时间长就容易在应用中暴露出来，因此，人们不遗余力地开发研究新型储能元件。

在超级电容器的研究发展过程中，电极材料和电解液作为储存能量的决定性因素，是目前研究的重点。适用于超级电容器的材料有很多，按种类可分为三大类：碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料。

1。1 碳材料

碳材料具有较高的比表面积，可以显著地提高电容量，因此适用于超级电容器上。碳材料超级电容器具有价格低、污染小、寿命长等优点，目前研究过的碳材料有很多，包括活性炭、碳黑、活性碳钎维、碳气凝胶、碳纳米管等。

本论文采用活性炭作为复合材料之一。

1。2  金属氧化物材料

目前研究的重点和热点是金属氧化物超级电容器，因为碳材料制作的超级电容器的储能原理主要基于双电层电容，而金属氧化物和导电聚合物制作的超级电容器主要遵循法拉第准电容。从电容量上比较，法拉第准电容远大于双电层电容。金属氧化物主要分为贵金属氧化物和廉价金属氧化物。本论文采用二氧化锰作为复合材料之一。二氧化锰的制备方法大体有四种[1]：

1。固相法：固相法不需要溶剂，直接将固体物质混合反应，固相反应具有制备简单、产率高、反应选择性好、绿色节能等优点，已成功应用于多种化合物的制备。张宝宏讲高锰酸钾和醋酸锰按一定比例混合后研磨，反应立刻发生，合成无定形的二氧化锰，比电容可达325F/g,5000次循环后电容衰减不超过10%。论文网

2。水热法：水热法是在高温高压和密闭体系中，以水溶液为介质的化学反应。水热反应可以选择适当的温度和时间，也可以改变反应物的浓度，从而达到控制纳米粒子结构的改变。朱丽珺等将高锰酸钾和硫酸锰以摩尔比2：1混合，溶于去离子水中，在高温高压下反应24h,抽滤、洗涤、烘干后得到δ-MnO2。

 3。溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是20世纪60年代发展起来的一种合成的材料的工艺，可以替代高温固相法合成许多固体材料。溶胶-凝胶合成材料是在水溶液中将无机盐或金属醇盐进行水解和聚合，形成溶胶后再逐渐凝胶化，干燥和焙烧凝胶最后得到粉体材料。该方法的优点是产物分散均匀，纯度高，成本低，但反应过程中需要严格控制反应的浓度、温度、时间和溶液pH值。邵光杰等取摩尔比2：1将醋酸锰和柠檬酸，用蒸馏水溶解后混合均匀，调节pH为6，60℃恒温水浴下搅拌蒸发，然后80℃烘箱干燥，得到干凝胶。将其研磨后焙烧，记录不同的温度和时间，结果表明焙烧时间越短，样品比表面积越大。