Морфология, структура и электрохимические свойства композита MnOx @CNTs: исследование методами SEM, EDX, XPS и CVA

Аннотация

В данной работе проведено комплексное исследование морфологии, химического состава, электронной структуры и электрохимических характеристик нанокомпозита на основе углеродных нанотрубок (CNTs) и частиц оксида марганца. Исследование электронной структуры нанокомпозита, выполненное методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии (XPS), показало, что марганец находится в двух химически не эквивалентных состояниях в MnO2-x и в KMnO4. Установлено, что оксид марганца имеет дефицит по кислороду. В ходе проведенных электрохимических испытаний методом циклической вольтамперометрии (CVA) показано,что электрод на основе нанокомпозита показал высокие значения поверхностной емкости 320 мФ/см2 при скорости развертки потенциала 5 мВ/c и низкую гравиметрическую емкость 14 Ф/г. При увеличении скорости развертки потенциала значение удельной емкости нанокомпозита существенно снижалось относительно CNTs, что связано с рядом причин (i) недостаточной пористостью поверхности электрода; (ii) снижением количества наночастиц MnOx в электроде и их растворением в электролите в процессах заряда-разряда.