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,2024,87(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
投稿时间:2023-10-08  修订日期:2023-11-14
DOI:
中文关键词:  Mn3O4/RGO复合材料  多孔Mn3O4  超级电容器  氢气还原
英文关键词:Mn3O4/RGO composite material  Porous Mn3O4  Supercapacitors  Hydrogen reduction
基金项目:云南省基础研究计划项目(202201BE070001-017,202001AU070024)和国家自然科学基金项目(62271238,52166001)资助
作者单位E-mail
李智 昆明理工大学 材料科学与工程学院 lzxk1997@163.com 
陈伟达 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
李婷 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
蒋东阳 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
肖泽琛 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
周烈兴 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
叶乾旭* 昆明理工大学 材料科学与工程学院 qianxuye@foxmail.com 
付光 云南驰宏锌锗股份有限公司  
蔡金明 昆明理工大学 材料科学与工程学院  
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中文摘要:
      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。本论文以实心ε-MnO2微米粉体和具有亲水性的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2 mV/s的扫描速率下的比电容为25.2 F/g且具有较好的电容留存率。
英文摘要:
      Mn3O4 has abundant resources, a stable structure, and high theoretical capacitance, making it a promising supercapacitor material. However, its 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 shows that the specific capacitance of Mn3O4/RGO composite powder is 25.2 F/g at the scanning rate of 2 mV/s and has good capacitance retention.
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