锰基电极材料的制备及电化学性能研究

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锰基电极材料的制备及电化学性能研究
为了缓解能源危机、减少环境污染、实现人类社会的可持续发展,各国科学家早已将开发新能源材料及新型电化学储能器件作为研究的重点。具有充放电时间短、功率密度高、使用寿命长、环境污染小等优点的超级电容器,以及具有能量密度高、放电稳定、环境友好等特点的锌空气电池是两种清洁高效的电化学能量转换装置。
电极材料作为两种装置的核心物质,直接影响着其综合性能和产业化进程。本文以存在广泛、廉价易得的锰基化合物为研究对象,通过XRD、TEM、SEM、BET等测试技术分析其物质组成和微观结构,并结合一系列的电化学性能测试（CV、GCD、EIS等）,阐明了锰基材料在超级电容器碱性和中性电解液中的储能机理以及在锌空气电池中的性能和应用。
以高锰酸钾为锰源,蔗糖为还原剂合成了三种不同锰基化合物,并对比分析了其在KOH和Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液中的电化学行为。通过拟合循环伏安曲线中扫速和峰电流的关系,发现两个过程均由扩散控制和吸附控制共同作用,但在KOH溶液中氧化还原反应受吸附控制影响越大,越接近电容过程时性能越好,而在Na<sub>2</sub ...

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关键词：电化学 超级电容器 可持续发展 环境污染 能量转换