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本论文基于绿色理念,将在类Hummers法制备氧化石墨烯(GO)过程中浪费的锰源及废旧锌锰干电池中的碳包进行回收利用,制作电极,组装超级电容器。通过XRD、TG、FTIR、SEM、TEM、XPS等手段对材料进行了表征,并分别在三电极体系和两电极体系下测试了电极材料和超级电容器的电化学性能。首先,我们在类Hummers方法制备氧化石墨烯(GO)的过程中,通过调节GO溶胶的pH,使GO溶胶中的锰离子以氢氧化物的形式沉积于GO纳米片表面,通过冷冻干燥,获得了目标产物前驱体,对前驱体在氮气氛下进行热处理,获得了rGO/MnOx纳米复合物;考察了GO溶胶pH对目标产物电化学性能的影响。研究结果表明:(1)rGO/MnOx纳米复合物中的锰氧化物为Mn2O3、Mn3O4和MnO2的混合物,多种价态锰氧化物共存有利于提高rGO/MnOx的比容量。(2)在GO溶胶pH为5的情况下获得的目标产物rGO/MnOx-5具有较好的电化学性能。20 A g?1下,rGO/MnOx-5的质量比容量为191 F g?1,相比于1 A g?1下的质量比容量,容量保持为82.9%;rGO/MnOx-5‖rGO/MnOx-5对称式混合电容器,在2 A g?1下循环2万圈,容量保持为172 mF cm?2,容量保持率达96.6%。为了减少废旧锌锰干电池对环境的危害,我们尝试对废旧锌锰干电池进行二次利用,基于废旧锌锰干电池碳包中含有锰氧化物和导电炭,我们回收了废旧锌锰干电池,对电池进行了解剖,通过对碳包进行洗涤、干燥,获得了锰酸锌/碳复合物;在三电极体系中,测试了锰酸锌/碳复合物的电化学性能。制备了氮掺杂碳包覆磷酸钛钠(NaTi2(PO4)3/C-N),以锰酸锌/碳复合物为正极、NaTi2(PO4)3/C-N为负极,组装了混合式超级电容器,考察了其电化学性能。研究结果表明:(1)锰酸锌/碳复合物在0.2和10 A g?1下,质量比容量分别为124.4和66 F g?1;在1 A g?1下,首圈比容量为96.9 F g?1,循环5000圈后,容量保持为83.1 F g?1,容量保持率为85.8%,显示出较好的电化学性能。(2)所制备的NaTi2(PO4)3/C-N在1 A g?1下,首圈比容量为305.1 F g?1,循环1000圈后,其容量保持率为45.9%。(3)NaTi2(PO4)3/C-N‖锰酸锌/碳混合超级电容器在0.1和5 A g?1下,比容量分别为35.3和11.3 F g?1;0.5 A g?1下循环1600圈,容量保持率为约100%。