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膨胀石墨/MnO2超级电容器电极材料中膨胀石墨的作用机制

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采用一种简便的方法制备出了单相α-MnO2和膨胀石墨(EG)/MnO2复合物.实验结果表明EG/MnO2复合物有着比单相α-MnO2更高的比电容和更加优异的倍率性能.随后采用XRD、TG、EIS、BET等手段对复合材料中EG的作用机制进行了研究,结果发现在EG/MnO2复合物中出现了δ相MnO2 (δ-MnO2为层状结构,相较于α-MnO2更加有利于离子的扩散和传输),δ-MnO2大约占复合物总质量的30wt％,EG占3.4wt％.EG/MnO2复合物的电荷转移电阻显著低于单相α-MnO2.EG/MnO2的比表面积为38.7 m2·g-1,而单相α-MnO2的比表面积只有21.6 m2·g-1,更大的比表面积使材料与电解液接触更为充分,从而降低了电荷转移电阻.综上,复合材料中EG的作用机制是通过自身的层状结构诱导了MnO2在其上沉积形成了层状的δ-MnO2,同时抑制了MnO2颗粒的生长,增加了颗粒与电解液的接触面积,降低了电荷转移电阻,从而增大了比电容,也提高了其倍率性能.
Action mechanism of expanded graphite in the composite of expanded graphite/MnO2 supercapacitor electrode materials

桂阳、曾靖宇、范宝安、张春挑

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武汉科技大学化学与化工学院,武汉430081

湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室,武汉430081

超级电容器 二氧化锰 石墨 复合材料 机制

国家自然科学基金国家自然科学基金

2120612921776225

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210313.001

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(1)
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