二氧化錳基超級電容器：原理及技術應用

1 緒言 1
1.1 超級電容器研究現(xiàn)狀 1
1.2 超級電容器原理 5
1.3 超級電容器電極材料分類 6
1.4 氧化物超級電容器 8
1.5 二氧化錳的基本性質(zhì) 8
1.6 二氧化錳晶型 9
1.7 錳資源現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)概述 11
1.8 錳電解產(chǎn)品 14
1.8.1 金屬錳 14
1.8.2 二氧化錳 16
1.8.3 高錳酸鉀 20
2 氧化錳基超級電容器的主要影響因素分析 22
2.1 晶型 22
2.2 形貌結構 25
2.3 導電性 26
2.4 負載量 27
2.5 電解質(zhì) 27
2.5.1 電極界面電極-電解質(zhì)模型 28
2.5.2 水系電解質(zhì) 30
2.5.3 有機電解質(zhì) 31
2.5.4 離子液體電解質(zhì) 32
2.5.5 固態(tài)聚合物電解質(zhì) 38
2.5.6 氧化還原電解質(zhì) 38
2.5.7 自放電 39
2.5.8 產(chǎn)業(yè)化 40
參考文獻 40
3 二氧化錳納米結構電極材料的制備及應用 41
3.1 硬模板法 41
3.2 軟模板法 60
3.3 無模板法 69
3.3.1 水熱/溶劑熱法 69
3.3.2 溶膠-凝膠法 84
3.3.3 微波法 90
3.3.4 電沉積法 102
3.3.5 電紡絲法 107
參考文獻 114
4 二氧化錳復合電極材料的制備及應用 120
4.1 二氧化錳-碳復合電極材料 120
4.1.1 二氧化錳-碳納米管 120
4.1.2 二氧化錳-石墨烯 127
4.1.3 二氧化錳-多孔碳 132
4.1.4 介孔碳-MnO2復合納米材料的結構表征 138
4.1.5 二氧化錳-碳纖維 145
4.1.6 二氧化錳-碳球 164
4.1.7 二氧化錳-碳氣凝膠 171
4.2 二氧化錳-導電聚合物 179
4.2.1 二氧化錳-PANI 179
4.2.2 二氧化錳-PEDOT 186
4.2.3 二氧化錳-PPy 192
4.3 二氧化錳-導電金屬 198
4.3.1 二氧化錳-貴重金屬（Au，Ag） 199
4.3.2 二氧化錳-過渡金屬 205
4.3.3 二氧化錳-泡沫鎳 212
4.4 二氧化錳-金屬氧化物/氫氧化物 220
4.4.1 MnO2-Co3O4 220
4.4.2 MnO2-NiO/Ni(OH)2 225
4.4.3 NiOaMnO2核殼結構復合材料的制備、表征及電化學特性 226
4.4.4 MnO2-TiO2 234
4.4.5 MnO2-ZnO 242
4.4.6 刻蝕CuOaMnO2核殼結構制備MnO2納米管及其電化學性能研究 248
4.5 二氧化錳-其他過渡族氧化物 266
4.5.1 MnO2-SnO2 267
4.5.2 MnO2-CuO 276
4.5.3 (BiO)2CO3aMnO2復合材料的制備及電化學性能研究 286
4.5.4 Bi2O3aMnO2復合材料的制備及電化學性能研究 294
4.6 二氧化錳-雙金屬氧化物/氫氧化物 302
4.6.1 MnO2-CuCo2O4 303
4.6.2 MnO2-Co2AlO4 311
4.6.3 MnO2-NiCo2O4 320
4.6.4 MnO2-ZnAl-LDO 330
4.6.5 MnO2aCoAl-LDH 335
參考文獻 343
5 二氧化錳微型電容器 361
5.1 石墨烯/二氧化錳微型超級電容器 362
5.2 鎳/二氧化錳微型超級電容器 364
5.2.1 鎳/二氧化錳電極制備 364
5.2.2 結果與討論 365
5.3 二氧化錳/導電聚合物/碳納米管微型超級電容器 366
參考文獻 369
6 總結及展望 370
索引 373