高导电性超级电容器用纳米MnO₂复合电极的制备方法

摘要

一种高导电性超级电容器用纳米MnO2复合电极的制备方法，其步骤为：取多壁碳纳米管，加入摩尔比为3:1的硫酸与硝酸的混酸中，加热到60℃并离心搅拌，用去离子水反复洗涤至上清液PH为7时，将多壁碳纳米管烘干备用。配制成浓度0.1g/L-2g/L的电解液。使用不锈钢网电极作为阴阳极，阴阳极之间加上0.05-1V/cm2的直流电压，沉积10-50min，得到吸附有多壁碳纳米管的不锈钢网。配置0.1mol/L的MnSO4或MnNO3溶液作为电解液。取上述不锈钢网制成电极，以其为正极，铂电极为负极，在0.5-50mA/cm2的恒定电流下进行电沉积，温度保持在90℃，沉积5-30min后得到纳米MnO2复合电极；本发明能够方便、精确的控制电解池的电流密度、电解时间以及电解液的种类成分和浓度、PH值等参数，控制简单；还具有操作简便、成本低廉的优势。

主权项

一种高导电性超级电容器用纳米MnO2复合电极的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：（1）呈负电多壁碳纳米管的制备：取多壁碳纳米管，加入浓硫酸和浓硝酸按照摩尔比为3：1的混酸中，混合均匀，在超声清洗器中超声处理30min，期间加热搅拌，保持温度60℃；而后用去离子水稀释酸化处理后的多壁碳纳米管，再在8000转/min条件下离心处理10min，反复用去离子水清洗至上清液PH值为7，然后取出多壁碳纳米管烘干备用，制备成呈负电的多壁碳纳米管；（2）网状导电剂的制备：取200目不锈钢网进行打磨喷砂处理，以增加其表面粗糙度，使得基体网与导电剂之间的接触更加良好；取步骤（1）中酸化后的多壁碳纳米管，用超声分散到去离子水中，配制成浓度0.1g/L‑2g/L的电解液；用处理后的基体网作为阴阳极，在两极之间加上0.05‑1V/ cm2的直流电压，沉积10‑50min，呈负电的多壁碳纳米管会吸附在作为阳极的基体网上，形成以基体网为骨架的网状导电剂；（3）纳米二氧化锰复合电极的制备：配置0.1mol/L的MnSO4或MnNO3溶液作为电解液，并加入H2SO4溶液，改变电解液的PH值，使之呈酸性；使用制备的网状导电剂作为阳极，利用恒电流法在阳极表面沉积纳米二氧化锰，沉积温度恒定在90℃，沉积电流密度为0.5‑50mA/cm2，沉积5‑30min后得到纳米二氧化锰复合电极。