研究目的
研究采用脉冲激光沉积法制备的氧化锰纳米泡沫作为高性能超级电容器电极的应用。
研究成果
通过脉冲激光沉积法制备的氧化锰纳米泡沫具有极高的比电容，但循环稳定性有待提高。氧化锰的高孔隙率虽能增加比电容，却会降低循环稳定性。需要开展相同氧化锰混合物但不同形貌的研究来阐明孔隙率的作用。
研究不足
氧化锰纳米泡沫具有极高的比电容，但需要提高循环稳定性。当扫描速率从5 mV/s增加到350 mV/s时，比电容下降超过50%。经过5000次循环后，Cs值降至最大值的三分之一。
1：实验设计与方法选择：
在5托氧缓冲气氛中，通过脉冲激光沉积法从金属锰靶材制备氧化锰纳米泡沫。所得样品在空气中经不同温度（300℃-500℃）热处理。
2：样品选择与数据来源：
形貌与截面研究样品沉积于Si(100)晶圆，电化学研究样品制备于不锈钢片。
3：实验设备与材料清单：
采用脉冲Nd:YAG激光器（波长1064 nm，脉宽7 ns，重复频率10 Hz）进行靶材烧蚀。使用场发射扫描电子显微镜（SEM-FEG，JEOL JSM7100F）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM，JEOL JEM2100F）进行形貌分析；拉曼光谱仪（Witek Alpha-300R，532 nm激发波长）与粉末X射线衍射仪（Bruker D8衍射仪）用于结构分析；X射线光电子能谱（XPS）用于电子结构细节研究。
4：实验流程与操作步骤：
样品在300℃、400℃和500℃空气中热处理90分钟。通过0.1 M Na2SO4水溶液中的循环伏安法（CV）测试超级电容性能。
5：0℃、400℃和500℃空气中热处理90分钟。通过1 M Na2SO4水溶液中的循环伏安法（CV）测试超级电容性能。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：根据公式Cs = Q/m?V由CV曲线计算电极比电容（Cs）。
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获取完整内容-
X-ray Photoelectron Spectrometer
Thermo Scientific ESCALAB 250XI
Thermo Scientific
Used for electronic structure details of the samples.
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Field-emission scanning electron microscopy
SEM-FEG, JEOL JSM7100F
JEOL
Used for morphology investigation of the samples.
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High-resolution transmission electron microscopy
HRTEM, JEOL JEM2100F
JEOL
Used for detailed microstructure analysis of the samples.
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X-ray diffractometer
Bruker D8
Bruker
Used for structure analysis of the samples.
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Nd:YAG laser
1064 nm wavelength, 7 ns pulse duration and 10 Hz repetition rate
Used for target ablation in the pulsed laser deposition process.
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Raman Microscope
Witek Alpha-300R, 532 nm wavelength excitation
Witek
Used for structure analysis of the samples.
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Electrochemical workstation
Ivium nStat
Ivium
Used for electrochemical measurements.
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