Ru摻雜MnO2電子結構的第一性原理淺析

羅 帆，王 欣，劉雪華，唐 電，

(1．福州大學材料科學與工程學院，福建福州 350116;2．福州大學材料研究所，福建福州 350116)

0 引言

二氧化錳具有儲量豐富、價格低廉和對環境友好的特點，是重要的電化學工業電極材料［1］．二氧化錳最主要的用途之一是作為電池材料，并且已被大量應用于生產干電池．近十年來，作為新能源電極材料，包括超級電容器和鋰電池等，二氧化錳也引起了人們極大的關注［2－4］．1999年，Lee等［5］將二氧化錳用作超級電容器材料，但是其比電容較低，電化學活性不高．為了提高二氧化錳電極材料的性能，研究人員采取向二氧化錳摻雜其他元素，如制備鈦錳、鈷錳、鎳錳、釕錳和銥錳等復合氧化物電極材料［6－9］．其中，以釕錳和銥錳復合氧化物電極材料最受關注．這主要是因為二氧化釕和二氧化銥本身就具有非常優秀的電催化性和金屬導電性，如將它們與二氧化錳混合制備成復合氧化物電極材料，不僅能明顯提高電極的活性，還可以很好地控制電極材料的成本．文建國等［6］采用添加原子分數為10%的二氧化釕，制備出釕錳復合氧化物電極材料，比純二氧化錳電極材料有更高的比電容和電化學可逆性．Chou等［10］制備的釕錳復合氧化物電極材料顯示了良好的電化學穩定性以及高比電容．Kim等［11］采用軟化學反應制備的釕錳復合氧化物電極材料能夠很好地提高電導率，進而促進電容量的提升．劉志鋒［12］采用濕化學法制備含有金紅石型固溶體的釕錳復合氧……