[01357113]一种超级电容器用二氧化锰/碳纸复合电极的制备方法

超级电容器是一种新型的绿色储能器件,其储能性能介于二次电池和传统电容器之间,具有比功率高、比容量大、成本低、循环寿命长、充放电效率高等优点,因此在许多领域具有广泛的应用。电极材料是超级电容器的核心材料,研究历史最长、技术最成熟、商业化程度最高的是碳材料,主要提供双电层电容,但比容量低、能量密度小,金属氧化物提供法拉第赝电容,比容量大、能量密度高,但导电性和循环稳定性差。为了结合上述两种超级电容器电极材料之间的优点,可将碳材料与金属氧化物复合应用于超级电容器领域,而制备融合双电层电容和赝电容优势的复合材料已成为电极材料的研究热点。在金属氧化物中,由于二氧化锰在自然界中含量丰富、价格低廉,理论比容量高和环境友好等优点被认为是最有前景的电极材料之一。但是二氧化锰的导电性差且只在表面发生法拉第赝电容反应,极大的限制了其容量的发挥。本发明针对现有超级电容器存在的制作工艺复杂、原材料成高、柔性差、电极活性材料在电解质中易溶解和腐蚀等问题,采用简单快速的水热方法,直接将二氧化锰在具有大比表面积的片状碳纸上,利用碳纤维比表面积大和导电性能更高的优点,分散二氧化锰,提高其电容利用率。使用原位生成的二氧化锰均匀的负载在碳纸表面,由于碳纤维形成的碳纸和二氧化锰大面积的接触所具有良好导电性,提高超级电容器的电化学性能。