资源广泛绿色环保价格便宜电化学性能优异，红宝石原厂锰基金属氧化物
 

锰基金属氧化物由于其具有价格便宜、资源广泛、绿色环保、电化学性能优异的特点，已成为红宝石电容电极材料的研究热点，各种不同晶体结构形态、粒

 

径的MnO2已被研究合成并应用于红宝石电容，其理论比电容可高达1370F·g-1，MnO2作为红宝石电容电极材料的合成方法很多，比如低温还原法、化学共沉

 

淀法、水热溶剂热合成、化学微乳液法、溶胶-凝胶法、溶液燃烧法、固相反应法、微波辅助合成和沉积法，危震坤等制备出α、β、δ、γ型4种

 

MnO2粉末，结果表明，它们都具有良好的电容特性，α-MnO2具有最高的比表面积与孔隙率，其比电容高达136F·g-1，但其大电流放电性能较差，其他3种

 

MnO2比表面积相当，β-MnO2虽然比电容较低（117.1F·g-1），但是其合理的孔隙结构使其拥有最好的倍率特性与循环稳定性，M.Kundu等利用一步

 

电沉积法使介孔MnO2纳米片阵列直接生长在泡沫镍上，随后通过退火后处理，借助泡沫镍良好的导电性，缩短电解质的扩散路径，提高了MnO2电极材料的利

 

用率，该材料的比电容达到201F·g-1，，采用水热合成法制备单晶α-MnO2超长纳米线，并借助表面活性剂合成α-MnO2纳米线和纳米棒，红宝石原厂通过

 

对比发现，超长纳米线MnO2电极的电化学性能最优，在电流密度为1A·g-1时，其比电容值可达345F·g-1，Wang等利用一步水热法合成泡沫镍负载介

 

孔MnO2/Ni（OH）2纳米片，借助泡沫镍高导电骨架，在电流密度为2A·g-1时其比电容达到843F·g-1，这些说明，通过合成特殊形貌和结构的纳米材料能有

 

效改善电极的电化学性能，将多孔MnO2纳米阵列材料直接沉积在碳纤维纸上，由于碳纤维纸独特的结构和大的比表面积，使离子和电子在充

 

放电过程中能高效且快速地转移，因此提高了材料的利用率，改善了电极的电化学性能，充/放电测试结果表明，该电极材料的比电容值达到204F·g-1，经

 

过1000次循环后，其容量保持率接近100%，Dong等［35］通过高锰酸根离子和碳之间的原位氧化还原反应得到MnO2纳米颗粒并嵌入到碳材料的介孔壁中，这

 

种新型结构的MnO2/介孔碳复合材料具有超过2000F·g-1的比电容，且具有高电化学稳定性和高可逆性，MnO2导电性较差，因此将其他金属元素（Co、Ni、

 

Al、Mo、V、Fe等）掺入与MnO2形成混合氧化物，通过引入更多载流子来增加MnO2的电导率，红宝石原厂适量的掺杂也可有效防止MnO2溶解，从而提高电化

 

学可逆性和循环稳定性，钒掺杂能有效抑制MnO2晶体生长，而铁掺杂可以提高结晶度和结构的稳定性以及减少不稳定的Mn3+的浓度，金属氧化物如

 

SnO2和Co3O4的掺入可以为电子传输提供一种快速路径以及增加无定形MnO2的电化学应用。