文档摘要：金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料.以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO3)2进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carboncloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn2O4二维纳米棒结构.对不同Co(NO3)2添加量下制备的CoMn2O4/CC和直接热处理得到的Mn2O3/CC进行SEM和XRD分析,并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试.结果表明:0.3gCo(NO3)2刻蚀后CoMn2O4/CC的母体结构相对保留良好,形成中空的纳米空心结构,热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维,由于无任何黏合剂的添加,确保较高的力学稳定性和导电性.在1.2mA·cm-2的电流密度下,电极材料具有809.8mF·cm-2的面积比电容;在5mA·cm-2的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1％,是具有潜在应用前景的一种电极材料.
Abstract：Metaloxidesareoftenusedaselectrodematerialsforsupercapacitorsbecauseoftheirhighcapacity,lowcost,suitabilityforcommercialization,andenvironmentalfriendliness.Inthisstudy,Mn-MOFwasusedasaprecursorandplacedinethanolforionexchangeandetchingreactionwithCo(NO3)2,followedbyheattreatmentinair,andfinallyhighlycrystallineCoMn2O4two-dimensionalnanorodstructureswereobtainedonacarboncloth(CC)substrate.SEMandXRDanalysesofCoMn2O4/CCpreparedwithdifferentCo(NO3)2additionsandMn2O3/CCobtainedbydirectheattreatmentwereperformed,andelectrochemicalpropertiesweremeasuredbycyclicvoltammetrytest,constantcurrentcharge/dischargetestandACimpedancetest.TheresultsshowthattheparentstructureofCoMn2O4/CCisrelativelywellpreservedafter0.3gCo(NO3)2etching,forminganano-hollowstructure,andtheverticalnanorodstructuresgrowinsituoncarbonclothafterheattreatmentwrappingcarbonfibersuniformlyanddensely,ensuringhighmechanicalstabilityandelectricalconductivityduetotheabsenceofanybinderaddition.Theelectrodematerialhasanareaspecificcapacitanceof809.8mF·cm-2atthecurrentdensityof1.2mA·cm-2andthecapacitanceretentionis79.1％after5000cyclesatthecurrentdensityof5mA·cm-2,showingpotentialapplicationprospects.
作者：刘家宏 卢世晨 王立奎 刘燕红 温玉清 尚伟Author：LIUJiahong LUShichen WANGLikui LIUYanhong WENYuqing SHANGWei
作者单位：桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室,广西桂林541006
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TM53
关键词：超级电容器 锰基金属有机骨架衍生物 电极材料 柔性
Keywords：supercapacitor manganese-basedmetal-organicframeworkderivative electrodematerial flexibility
机标分类号：TM912.9TQ340.1TB332
在线出版日期：2024年7月15日
基金项目：广西自然科学基金项目二维纳米棒结构CoMn2O4/CC电极材料的制备及其电化学性能[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(6)刘家宏 卢世晨 王立奎 刘燕红 温玉清 尚伟金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料.以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO3)2进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carboncloth,CC)基体上得到高...参考文献和引证文献
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