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关键词：
电解水;制氢;酸性离子液体;催化活性;活化能
发表时间：
2017-02-07 16:50:18
随着各国对能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，新型洁净能源的开发与利用变得尤
为迫切。近几十年才发展起来的电化学电容器(ECs)引起了全世界的广泛关注。它具有功率密度大、
充放电速率快、工作温度范围宽、充放电循环寿命长、安全系数高、免维护、经济环保等优点[D _ al。多数
电化学储能器件的功率密度和能量密度关系如图1所示。由图1可见，电化学电容器恰可弥补电池和
传统电容器之间的空白区域。由于电极材料的电化
学活性直接决定着器件的电容性能，因此活性电极
材料的开发便成为ECs研究和应用的重点。通常，
用于ECs的电极材料包括炭、金属氧化物和导电聚
合物三大类[Cs_iol。炭材料电极通过电解液与电极的
界面处形成的双电层存储能量(双电层电容);金属
氧化物及导电聚合物材料电极则通过快速、可逆的
氧化还原反应获得法拉第电容(即鹰电容)，此法拉
第电容一般远大于炭材料获得的双电层电容。
作为ECs电极材料使用的贵金属氧化物(如
RuOz) }" "'3}具有非常优良的电化学电容性质，但昂
贵的价格和剧毒性大大制约其作为电化学电容器中
电极材料的应用和商品化。研究者尝试通过不同方
法制备氧化镍(Ni0)、氧化锡(SnOa }、氧化钻
}Co3 0}、氧化锰}MnOx}等贱金属氧化物C}.“一‘}l，作
为贵金属氧化物的替代品。其中，Mn0:由于储量丰
富、价格低廉、环境友好及在中性电解液中很宽的工
︵=)J拐三多︶﹂形多。d。毕一‘.d优
Specific }nergY(wh,''k}r)
图1电化学储能器件的Ragone plot图(比功率/比能
量关系示意图)四
Fig. 1 Ragone plot (specific; power vs. specific
for most elec;troc;hemic;al energy storage devices
energy)
Repro-
duc;ed with permission from Nature Publishing Group }3}
作窗口下表现出良好的电容性质而成为近年来被研究最多的ECs备选电极材料之一[D } -zal。本文在介
绍MnOZ材料特性的同时，重点对最近5年(2007年一2011年)MnOZ作为电极材料在ECs领域中较为
重要的研究进展进行综述。
为迫切。近几十年才发展起来的电化学电容器(ECs)引起了全世界的广泛关注。它具有功率密度大、
充放电速率快、工作温度范围宽、充放电循环寿命长、安全系数高、免维护、经济环保等优点[D _ al。多数
电化学储能器件的功率密度和能量密度关系如图1所示。由图1可见，电化学电容器恰可弥补电池和
传统电容器之间的空白区域。由于电极材料的电化
学活性直接决定着器件的电容性能，因此活性电极
材料的开发便成为ECs研究和应用的重点。通常，
用于ECs的电极材料包括炭、金属氧化物和导电聚
合物三大类[Cs_iol。炭材料电极通过电解液与电极的
界面处形成的双电层存储能量(双电层电容);金属
氧化物及导电聚合物材料电极则通过快速、可逆的
氧化还原反应获得法拉第电容(即鹰电容)，此法拉
第电容一般远大于炭材料获得的双电层电容。
作为ECs电极材料使用的贵金属氧化物(如
RuOz) }" "'3}具有非常优良的电化学电容性质，但昂
贵的价格和剧毒性大大制约其作为电化学电容器中
电极材料的应用和商品化。研究者尝试通过不同方
法制备氧化镍(Ni0)、氧化锡(SnOa }、氧化钻
}Co3 0}、氧化锰}MnOx}等贱金属氧化物C}.“一‘}l，作
为贵金属氧化物的替代品。其中，Mn0:由于储量丰
富、价格低廉、环境友好及在中性电解液中很宽的工
︵=)J拐三多︶﹂形多。d。毕一‘.d优
Specific }nergY(wh,''k}r)
图1电化学储能器件的Ragone plot图(比功率/比能
量关系示意图)四
Fig. 1 Ragone plot (specific; power vs. specific
for most elec;troc;hemic;al energy storage devices
energy)
Repro-
duc;ed with permission from Nature Publishing Group }3}
作窗口下表现出良好的电容性质而成为近年来被研究最多的ECs备选电极材料之一[D } -zal。本文在介
绍MnOZ材料特性的同时，重点对最近5年(2007年一2011年)MnOZ作为电极材料在ECs领域中较为
重要的研究进展进行综述。
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