化学通报(印刷版)2024,Vol.87Issue(4) :490-498,455.

氢气还原制备高电容多孔Mn3O4/rGO复合材料

Preparation of High Capacity Porous Mn3O4/rGO Composite Materials by Hydrogen Reduction

李智 陈伟达 李婷 蒋东阳 肖泽琛 周烈兴 叶乾旭 付光 蔡金明
化学通报(印刷版)2024,Vol.87Issue(4) :490-498,455.

氢气还原制备高电容多孔Mn3O4/rGO复合材料

Preparation of High Capacity Porous Mn3O4/rGO Composite Materials by Hydrogen Reduction

李智 1陈伟达 1李婷 1蒋东阳 1肖泽琛 1周烈兴 1叶乾旭 1付光 2蔡金明1
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作者信息

  • 1. 昆明理工大学材料科学与工程学院 昆明 650093
  • 2. 云南驰宏锌锗股份有限公司 曲靖 655011
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摘要

Mn3O4资源丰富、结构稳定,具有较高的理论电容,是一种较有潜力的超级电容器材料,但其较差的导电性却阻碍了其在这方面应用.本文以实心ε-MnO2微米粉体和具有亲水性的氧化石墨烯(GO)粉体为原料,在去离子水中通过磁力搅拌和冷冻干燥制备出具有良好接触的MnO2/GO复合粉体.然后经一步氢气还原处理,使实心ε-MnO2和GO同步转化为具有纳米多孔结构的多孔Mn3O4和还原氧化石墨烯(rGO),从而获得分散均匀、具有高比表面积和优良导电性的高性能Mn3O4/rGO复合粉体.经电化学测试可知,Mn3O4/rGO复合粉体在2mV/s的扫描速率下的比电容为25.2F/g,且具有较好的电容留存率.

Abstract

Mn3O4 has abundant resources,a stable structure,and high theoretical capacitance,making it a promising supercapacitor material.However,the poor conductivity hinders its application in this field.In this work,solid-form ε-MnO2 micron powders and hydrophilic GO powders were used as raw materials to prepare MnO2/GO composite powders with good contact by magnetic stirring and freeze drying in deionized water.Then,through a one-step hydrogen reduction treatment,the solid ε-MnO2 and GO were synchronously converted into porous Mn3O4 and rGO with nanoporous structures,thereby obtaining high-performance Mn3O4/rGO composite powders with uniform dispersion,high specific surface area,and excellent conductivity.The electrochemical test showed that the specific capacitance of Mn3O4/rGO composite powder is 25.2 F/g at the scanning rate of 2 mV/s,and it has a good capacitance retention rate.

关键词

Mn3O4/rGO复合材料/多孔Mn3O4/超级电容器/氢气还原

Key words

Mn3O4/rGO composite material/Porous Mn3O4/Supercapacitors/Hydrogen reduction

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基金项目

云南省基础研究计划项目(202201BE070001-017)

云南省基础研究计划项目(202001AU070024)

国家自然科学基金项目(62271238)

国家自然科学基金项目(52166001)

出版年

2024
化学通报(印刷版)
中国科学院化学研究所 中国化学会

化学通报(印刷版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.547
ISSN:0441-3776
参考文献量38
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