二氧化锰基超级电容器：原理及技术应用

1 绪言 1
1.1 超级电容器研究现状 1
1.2 超级电容器原理 5
1.3 超级电容器电极材料分类 6
1.4 氧化物超级电容器 8
1.5 二氧化锰的基本性质 8
1.6 二氧化锰晶型 9
1.7 锰资源现状及产业概述 11
1.8 锰电解产品 14
1.8.1 金属锰 14
1.8.2 二氧化锰 16
1.8.3 高锰酸钾 20
2 氧化锰基超级电容器的主要影响因素分析 22
2.1 晶型 22
2.2 形貌结构 25
2.3 导电性 26
2.4 负载量 27
2.5 电解质 27
2.5.1 电极界面电极-电解质模型 28
2.5.2 水系电解质 30
2.5.3 有机电解质 31
2.5.4 离子液体电解质 32
2.5.5 固态聚合物电解质 38
2.5.6 氧化还原电解质 38
2.5.7 自放电 39
2.5.8 产业化 40
参考文献 40
3 二氧化锰纳米结构电极材料的制备及应用 41
3.1 硬模板法 41
3.2 软模板法 60
3.3 无模板法 69
3.3.1 水热/溶剂热法 69
3.3.2 溶胶-凝胶法 84
3.3.3 微波法 90
3.3.4 电沉积法 102
3.3.5 电纺丝法 107
参考文献 114
4 二氧化锰复合电极材料的制备及应用 120
4.1 二氧化锰-碳复合电极材料 120
4.1.1 二氧化锰-碳纳米管 120
4.1.2 二氧化锰-石墨烯 127
4.1.3 二氧化锰-多孔碳 132
4.1.4 介孔碳-MnO2复合纳米材料的结构表征 138
4.1.5 二氧化锰-碳纤维 145
4.1.6 二氧化锰-碳球 164
4.1.7 二氧化锰-碳气凝胶 171
4.2 二氧化锰-导电聚合物 179
4.2.1 二氧化锰-PANI 179
4.2.2 二氧化锰-PEDOT 186
4.2.3 二氧化锰-PPy 192
4.3 二氧化锰-导电金属 198
4.3.1 二氧化锰-贵重金属（Au，Ag） 199
4.3.2 二氧化锰-过渡金属 205
4.3.3 二氧化锰-泡沫镍 212
4.4 二氧化锰-金属氧化物/氢氧化物 220
4.4.1 MnO2-Co3O4 220
4.4.2 MnO2-NiO/Ni(OH)2 225
4.4.3 NiOaMnO2核壳结构复合材料的制备、表征及电化学特性 226
4.4.4 MnO2-TiO2 234
4.4.5 MnO2-ZnO 242
4.4.6 刻蚀CuOaMnO2核壳结构制备MnO2纳米管及其电化学性能研究 248
4.5 二氧化锰-其他过渡族氧化物 266
4.5.1 MnO2-SnO2 267
4.5.2 MnO2-CuO 276
4.5.3 (BiO)2CO3aMnO2复合材料的制备及电化学性能研究 286
4.5.4 Bi2O3aMnO2复合材料的制备及电化学性能研究 294
4.6 二氧化锰-双金属氧化物/氢氧化物 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
参考文献 343
5 二氧化锰微型电容器 361
5.1 石墨烯/二氧化锰微型超级电容器 362
5.2 镍/二氧化锰微型超级电容器 364
5.2.1 镍/二氧化锰电极制备 364
5.2.2 结果与讨论 365
5.3 二氧化锰/导电聚合物/碳纳米管微型超级电容器 366
参考文献 369
6 总结及展望 370
索引 373