53D0I:10.11973/xgccl202306010MATERIALSFORMECHANICALENGINEERINGVol.47No.6Jun.20232023年6月第47卷第6期2023机械工程材料氮掺杂纳米碳包覆MnO复合材料的制备与电化学性能任昊，李天鹏，张晓峰，赵斌（上海理工大学材料与化学学院，上海200093）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-mela-mine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(MnON-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1A·g-1电流密度下表现出1050F·g-1的超高比电容，并且在3A·g-1电流密度下经6000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0～2.0V，且表现出72W·h·kg-1的能量密度；在3A·g-1的电流密度下经过5000次循环后，超级电容器仍能保持88%的初始比电容。关键词：MnON-C复合材料；碳包覆；氮掺杂；锌离子混合超级电容器中图分类号：TM242文献标志码：A文章编号：1000-3738(2023)06-0053-08PreparationandElectrochemicalPerformanceofNitrogen-DopedNanocarbonCoatedMnOCompositesRENHao,LITianpeng,ZHANGXiaofeng,ZHAOBin(SchoolofMaterialsandChemistry,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:Assistedbyelectrostaticforce,MnOznanowireswerehybridizedwithhydrochloricacidtreatedmelamine(H-melamine),withmassratiosofH-melaminetoMnO2nanowiresof1:1,3:1and5:1,respectively,andthenwasannealedtofabricatenitrogen-dopednanocarboncoatedMnO(MnO@N-C)composites.Thephasecomposition,microstructureandelectrochemicalperformanceofthecompositewerestudied.TheresultsshowthattheMnO2nanowiresandsurface-coatedH-melamineweretransformedtoMnOandnitrogen-dopedcarbonmaterials,respectively,byannealing,andtheobtainedMnO@N-Ccompositeshowedbeadlikemorphology.WhenthemassratioofH-melaminetoMnOznanowireswas3:1,thecompositeachievedthebestelectrochemicalperformance,exhibitinghighspecificcapacitanceof1050F.g-atthec...
