氮掺杂纳米碳包覆MnO复合材料的制备与电化学性能

来源：机械工程材料杂志2023年第6期北京时间：

作者：任昊, 李天鹏, 张晓峰, 赵斌

摘要：利用静电引力在MnO2纳米线表面吸附盐酸处理的三聚氰胺(H-melamine),H-melamine和MnO2纳米线的质量比分别为1\:1,3\:1,5\:1,然后进行退火以制备氮掺杂纳米碳包覆MnO(MnO@N-C)复合材料,研究了复合材料的物相组成、微观结构和电化学性能。结果表明:退火处理使得MnO2纳米线和包覆在其表面的H-melamine分别转变为MnO及氮掺杂碳材料,得到的MnO@N-C复合材料呈现串珠状形貌;当H-melamine与MnO2纳米线的质量比为3\:1时,复合材料的电化学性能最佳,在1 A·g-1电流密度下表现出1 050 F·g-1的超高比电容,并且在3 A·g-1电流密度下经6 000次充放电循环后具有75%的容量保持率。以复合材料为正极、活性炭为负极组装的锌离子混合超级电容器的工作电压范围可达0~2.0 V,且表现出72 W·h·kg-1的能量密度;在3 A·g-1的电流密度下经过5 000次循环后,超级电容器仍能保持88%的初始比电容。

关键词：MnO@N-C复合材料, 碳包覆, 氮掺杂, 锌离子混合超级电容器