2014年4月24日 MnO2纳米线/ZnO纳米杆复合三维结构的超级电容器电极

超级电容器(Supercapacitors)是一种环境友好、无可替代的新型储能、节能装置,它既具有电容器可以快速充放电的特点,又具有电化学电池的储能机理。过度金属氧化物——MnO2表现出良好的法拉第赝电容特性,而纳米结构具有更高表面积。

本课题组李颂战博士后,在温建、莫小明、王皓宁等博士生的协助下,以水热生长的方法在柔性衬底——碳布上直接制备了MnO2纳米线作为超级电容器电极。通过引入ZnO纳米杆阵列,形成MnO2纳米线/ZnO纳米杆三维空间纳米网状结构超级电容器电极。该新型的三维纳米复合结构为氧化还原反应过程中的电荷载流子提供丰富的电活性位点和短的扩散路径。三维纳米复合结构的超级电容器电极表现出良好的电化学特性和稳定性,其经过1000次充放电循环后的比电容衰减约为6.5%。

该研究成果发表在国际权威期刊《Journal of Power Sources》(256 (2014) 206–211)上。

该工作得到了国家973计划(2011CB933300)、国家自然科学基金(61376013, J1210061)和武汉市科技攻关计划(2013010501010141)的支持。

图(a)纳米复合电极制备过程示意图    (b)电化学稳定性和CV曲线图

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