一种高能量密度和长寿命氧化锰/氧氮化钛超级电容材料及制备

摘要

高能量密度和长寿命氧化锰/氧氮化钛超级电容材料的制备，步骤（1）利用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管：将50±10微米厚度、纯度为99.8%的钛金属箔片作为阳极，其中一面与乙二醇电解液接触，阴极也采用钛金属箔制作而成；电解液的稳定保持恒定20±5℃,阳极和阴极之间的电压保持50±8V，阳极氧化后，获得TiO2纳米管阵列；（2）将TiO2纳米管阵列在管式炉中氨气气氛下600℃－900℃保温氮化处理35±15分钟，获得氧氮化钛TiO1-xNx纳米管阵列，0.6≥x>0；（3）在上述TiO1-xNx纳米管阵列表面沉积二氧化锰纳米层，就获得柔性超级电容器材料。

主权项

制备氧化锰/氧氮化钛（MnO2/TiO1‑xNx）材料的方法，其特征是包括如下步骤：（1）利用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管：将50±10微米厚度、纯度为99.8%的钛金属箔片作为阳极，其中一面与乙二醇电解液接触、电解液含10%质量比的水和0.1M氟化铵，阴极也采用钛金属箔制作而成；电解液的稳定保持恒定20±5℃,阳极和阴极之间的电压保持50±8V，阳极氧化后，样品用超声清洗，获得干净的TiO2纳米管阵列；（2）将步骤（1）制备的TiO2纳米管阵列在管式炉中氨气气氛下600℃－900℃保温氮化处理35±15分钟，获得氧氮化钛TiO1‑xNx纳米管阵列，0.6≥x>0；（3）在步骤（2）制备的TiO1‑xNx纳米管阵列表面沉积二氧化锰纳米层；在电化学沉积前，钛箔上的TiO1‑xNx纳米管阵列用0.05M KOH水溶液清洗10分钟，然后再用蒸馏水反复清洗；电化学沉积MnO2的电解液为0.1M醋酸锰，沉积温度为40±8℃，沉积电压为0.2‑0.9VSCE。TiO1‑xNx纳米管阵列表面沉积二氧化锰的质量用高精度天平称量；MnO2在与TiO1‑xNx质量比是0.5－1.5：1。