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超级电容器因其有循环寿命长、可大功率放电、充放电速度快等优点,一直受到研究者的广泛研究。超级电容器电极材料按储能机理可分为双电层电容器电极材料和赝电容电容器电极材料。其中赝电容电容器电极材料因其具有能量密度、最大电压大等优点一直备受研究。在赝电容电容器电极材料中,金属氧化物常被研究,比如RuO2、MnO2、Co3O4等。MnO2因其来源广泛、成本低、合成简单等优点被视为超级电容器理想的电极材料。但MnO2因其导电性差、易团聚、循环性差等缺点制约着其向实际应用发展,因此,对MnO2进行修饰或者复合其它超电容材料一直是研究者的热衷方向。本论文首先使用KMnO4与稀HCl为反应物,通过液相沉淀法制备出了MnO2材料,并探究了反应温度和时间对其形貌与超电容性能的影响,以得到一个最佳反应参数。把MnO2分别与Fe2O3、SnO2复合,考察了复合材料的超电容性能,并将复合材料组装成超级电容器,以此来测试MnO2复合材料的实际应用情况。(1)以KMnO4与稀HCl为反应物,采用液相沉淀法制备纯MnO2材料,并分别以水浴温度和水浴搅拌时间为变量。通过测试发现,当水浴温度为60℃,水浴搅拌时间为1h时制备的MnO2材料具有最佳的超电容性能,在1 mol?L-11 Na2SO4电解质溶液中进行充放电测试,当电流密度为0.2 A·g-1时比电容高达224 F·g-1。(2)将MnO2与Fe2O3分别采用化学复合法和物理研磨复合法对两种材料进行复合,并控制复合物中Fe2O3占MnO2质量的质量分数,制得多种MnO2@Fe2O3复合材料。通过形貌测试与电化学测试发现,当采用化学复合法,即在MnO2的合成过程中加入制备的Fe2O3材料,且Fe2O3占MnO2质量分数为10%时,制备的MnO2@Fe2O3(10%-1)复合材料具有最佳的形貌和超电容性能,MnO2颗粒的导电性和循环性得到了有效改善,复合材料在0.2 A·g-1电流密度下,比电容高达232 F·g-1,循环1000次后比电容保持率高达91%,较纯MnO2材料80%的保持率提升了11个百分点。(3)为了提升MnO2材料的比电容以及循环性能,利用SnO2材料将两者进行有效复合。探究了复合方法以及复合物中SnO2占MnO2的质量分数对复合材料形貌和超电容性能的影响。通过测试发现,当SnO2与MnO2在同一反应体系中共同生长,且SnO2占MnO2质量分数为0.5%时制备的MnO2@SnO2(0.5%-2)复合材料具有最佳的形貌和超电容性能。MnO2团聚性得到了有效改善,比电容和循环性得到了很大提升,在1 mol·L-1Na2SO4电解质中,当电流密度为0.2 A·g-1时比电容高达250 F·g-1,当电流密度扩大至3 A·g-1时,比电容仍能保持在207 F·g-1,而纯MnO2在此电流密度下的比电容仅为157 F·g-1。复合材料也具有较优异的循环性能,循环1000次后,比电容保持率高达94.3%。(4)使用MnO2@SnO2(0.5%-2)为电极活性物质,1 mol·L-11 Na2SO4为电解质溶液组装对称型超级电容器,以此来检验MnO2@SnO2(0.5%-2)复合材料在超级电容器中的实际应用情况,通过测试发现,当超级电容器功率密度为0.08 kW·kg-1,相对应的能量密度为7.27 Wh·kg-1且超级电容器拥有较好的倍率关系。因此MnO2@SnO2(0.5%-2)复合材料在超级电容器的实际应用情况较为理想。