基于Zn掺杂α-MnO2的NH4+混合电容器及其电化学性能研究

岳圆圆, 颜东亮

桂林电子科技大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (05) : 475-481. DOI: 10.16725/j.1673-808X.202312

基于Zn掺杂α-MnO2的NH4+混合电容器及其电化学性能研究

  • 岳圆圆, 颜东亮
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摘要

NH4+混合电容器电极材料易溶解于酸性电解液,使材料主体结构坍塌,导致容量衰减过快,限制了NH4+混合电容器的广泛应用。通过一步水热法制备了隧道结构的Znx MnO2材料,并通过XRD、SEM、FTIR、XPS等手段对Znx MnO2正极进行了表征。对Znx MnO2材料进行电化学性能测试,Znx MnO2材料在0.5 A/g的电流密度下容量稳定后可达350 F/g;采用隧道Znx MnO2作为正极材料,商用活性碳作为负极,构成了一种新型的铵离子混合超级电容器(A-HSC);该电容器可在0~1.6V的电压窗口内稳定工作,能量密度达86 Wh/kg,具有较高的电压窗口;在5 A/g的电流密度下循环5 000圈后仍有80%的容量,具有优异的循环稳定性。Znx MnO2是一种很有前途的NH4+储存电极材料,对构建新一代的水系铵离子电容器具有重要意义。

关键词

铵离子 / 正极材料 / 隧道结构 / 水系储能 / Zn2+掺杂

中图分类号

TM53 / TQ132.41

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岳圆圆, 颜东亮. 基于Zn掺杂α-MnO2的NH4+混合电容器及其电化学性能研究. 桂林电子科技大学学报. 2024, 44(05): 475-481 https://doi.org/10.16725/j.1673-808X.202312

基金

国家自然科学基金(51974098,52264034); 广西自然科学基金(2020GXNSFAA159037)

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