文献综述二氧化锰
二氧化锰详细资料大全
二氧化锰详细资料大全二氧化锰（自然界以软锰矿形式存在）。
物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。
溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。
基本介绍•中文名：二氧化锰•英文名：manganese dioxide•化学式：MnO2•分子量：86.94•CAS登录号：1313-13-9•EINECS登录号：215-202-6•熔点：无熔点•沸点：无•水溶性：不易溶于水•密度：根据不同晶型而定•外观：黑色、棕黑色的层状、粉末状、大颗粒状固体理化性质,英文别名,制备方法,晶粒型活性二氧化锰,三氧化二锰( Mn2O3 ) 粉体的制备,活性二氧化锰的制备,关于新型活化体系活化机理,关于 CEMD 电解液的选择,关于 NaClO3 氧化剂的添加,最终结论,作用用途,质量指标,注意事项,安全术语,理化性质物理性质外观与性状黑色或黑棕色结晶或无定形粉末。
分解温度535℃相对密度（水=1）5.03溶解性不溶于水，不溶于硝酸。
化学性质酸碱性：二氧化锰是两性氧化物，它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体，可作为干电池的去极化剂。
在实验室常利用它的氧化性,和浓HCl作用以制取氯气：二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂。
二氧化锰是[MnO 2]八面体，氧原子在八面体角顶上，锰原子在八面体中，[MnO 2]八面体共棱连线形成单链或双链，这些链和其它链共顶，形成空隙的隧道结构，八面体或成六方密堆积，或成立方密堆积。
二氧化锰是一种两性氧化物，存在对应的BaMnO 3或者SrMnO 3这样的钙钛矿结构的形式上的盐（通过熔碱体系中的化合反应得到），也存在四氯化锰。
遇还原剂时，表现为氧化性。
如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到氧化锰；将二氧化锰放在氨气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓盐酸反应，则得到l氯化锰、氯气和水。
遇强氧化剂时，还表现为还原性。
如将二氧化锰，碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。
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二氧化锰二氧化锰（Manganese dioxide）是一种由锰和氧元素组成的无机化合物，化学式为MnO2。
它是一种黑色固体，具有许多重要的物理和化学性质。
二氧化锰广泛应用于许多领域，包括化学工业、电池制造和环境保护等方面。
本文将探讨二氧化锰的性质、用途以及相关的安全注意事项。
首先，让我们来了解二氧化锰的结构和物理性质。
二氧化锰由一种正离子（Mn2+）和两个负离子（O2-）组成。
它的晶体结构可以是多种形式，包括纤锰矿 (pyrolusite)、钠纤锰矿 (natrolite) 和森林锰矿 (romanechite)。
纤锰矿是最常见的形式，具有正交晶体结构。
二氧化锰的密度约为5.026克/立方厘米，熔点为535摄氏度。
二氧化锰具有许多化学性质，使其在化学工业中具有广泛的应用。
首先，它是一种良好的氧化剂，在氧化反应中发挥重要作用。
二氧化锰可以将某些物质氧化为高价态，同时自身被还原为低价态。
这种氧化还原的反应对于许多化学过程至关重要，如有机合成、电池反应等。
其次，二氧化锰还是一种催化剂，具有催化许多重要反应的能力。
例如，它可以催化氢气和氧气的反应生成水。
此外，二氧化锰还可以与一些有机化合物发生反应，形成特定的氧化产物。
除了在化学工业中的应用外，二氧化锰在电池制造方面也有重要用途。
二氧化锰广泛用于制造碱性锰电池和锂离子电池。
在碱性锰电池中，二氧化锰是阳极材料，其氧化还原反应提供电池所需的电子流动。
而在锂离子电池中，二氧化锰则被用作正极材料，参与锂离子的嵌入和脱嵌过程。
这些电池广泛应用于各种设备和应用，如闹钟、遥控器、电动工具等。
然而，使用二氧化锰时需要注意一些安全事项。
首先，二氧化锰应存放在干燥、通风良好的地方，远离火源和易燃物。
它是一种可燃物质，在高温下可能会发生燃烧。
其次，接触二氧化锰时应使用适当的个人防护装备，如手套和护目镜。
二氧化锰粉末可能对眼睛、皮肤和呼吸道造成刺激。
此外，任何吞食或吸入二氧化锰的情况都应立即就医。
文献综述二氧化锰
第1章绪论1.1超级电容器简介超级电容器，也称电化学电容器，其性能介于电池和电容器之间。
近年来，电化学电容器（EC）因其高输出功率性能和循环寿命长，在电化学能量储存和转换领域得到了极大的关注。
作为一种主电源的可移动辅助能源设备，和电池或燃料电池一样，电化学电容器在短时间功率增强方面效果很好。
电化学电容器的电容材料电荷储存机制包括发生在电极和电解质界面处的电荷分离以及快速发生在电极上的法拉第反应。
由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容（EDLC）。
因法拉第过程产生的电容器称为赝电容器。
因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以又被成为超级电容器。
由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容器（EDLC）。
因法拉第过程产生的电容称为法拉第准电容器。
因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以称为超级电容器。
1.1.1超级电容与传统电池、电容器比较传统电池因为其功率密度值很难达到500kW/kg、充电时间长、充放电效率低、循环寿命短等缺点限制了它的发展，而静电电容器因为比电容太小而限制了其应用。
超级电容器则填补了电池和静电电容器之间的空白，它独特的性质使短时间大功率充放电储能机制成为可能。
表1.1 电池、静电电容器和超级电容器性能电池超级电容器静电电容器充电时间1~5h1~30s10-6~10-3放电时间0.3~3h1~30s10-5~10-3能量密度Wh/kg20~1001~10<0.1功率密度Wh/kg50~2001000~2000>10000循环效率0.7~0.850.90~0.95 1.0循环寿命500~2000>100000无限通过图 1.1，可以看出超级电容器具有另两种储能器件无法比拟的优点。
（1）充放电速度快，超级电容器是通过双电层充放电或者在电极活性材料表面发生的快速可逆的法拉第反应来进行充放电，这个过程几十秒就可以完成。
（2）功率密度高，这也是超级电容器最重要的一个优点。
二氧化锰的性质制备及应用简述
二氧化锰的性质制备及应用本文将详细介绍二氧化锰的性质、制备方法、用途、分解温度及其在电池、催化等领域的应用。
一、二氧化锰的性质二氧化锰是一种黑色的固体化合物，化学式为MnO2，是生产电池、颜料、橡胶、催化剂等工业领域的重要原料。
二氧化锰的晶体结构有α和β两种类型，其中α-MnO2为菱形结构，β-MnO2为四方结构。
二氧化锰的熔点较高，为1650-1980℃，密度为5.0-5.5g/cm3，不溶于水，但能溶解于酸或碱溶液。
二、二氧化锰的制备方法二氧化锰的制备方法有多种，包括天然二氧化锰的提取和人工合成二氧化锰的方法。
天然二氧化锰可以从矿物中提取，如软锰矿（MnO2）、菱锰矿（MnCO3）等。
人工合成二氧化锰的方法有电解法、热分解法、化学沉淀法等。
其中，电解法和热分解法是工业化生产二氧化锰的常用方法。
三、二氧化锰的用途二氧化锰在工业上有多种用途，其主要用途有以下几个方面：1.电池材料：二氧化锰作为电池的正极材料，具有价格低廉、电化学性能好等优点，主要用于干电池、蓄电池等。
2.催化材料：二氧化锰作为催化剂，可用于合成高分子化合物、制造颜料等。
3.橡胶工业：二氧化锰可以提高橡胶制品的强度、耐磨性和抗老化性。
4.医药领域：二氧化锰可用于药物合成，如治疗消化不良的抗酸药、皮肤消毒剂等。
5.其它领域：二氧化锰还可用于生产陶瓷、玻璃等，以及作为颜料、涂料等。
四、二氧化锰的分解温度二氧化锰的分解温度为430℃左右，其分解过程是一个复杂的化学反应过程，与反应温度、催化剂种类和量等因素有关。
在高温下，二氧化锰可以被还原剂还原为金属锰，同时放出氧气。
五、二氧化锰在电池领域的应用二氧化锰在电池领域的应用主要是在干电池和蓄电池中作为正极材料。
干电池是一种常见的化学电源，其结构主要由正极、负极和隔膜三部分组成。
正极的主要成分就是二氧化锰和纸浆，而负极则是锌和氯化铵。
蓄电池中的二氧化锰则主要作为电极的活性物质，能够储存和释放能量。
《二氧化锰负载的金、银催化剂的制备及其光热催化性能研究》范文
《二氧化锰负载的金、银催化剂的制备及其光热催化性能研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重和能源资源的日益紧张，光热催化技术作为一种新型的环保技术，在能源转化、污染物降解等方面具有广泛的应用前景。
二氧化锰负载的金、银催化剂作为一种重要的光热催化剂，具有优异的催化性能和良好的稳定性，因此其制备及其光热催化性能的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、文献综述二氧化锰负载的金、银催化剂的制备方法主要包括浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等。
其中，浸渍法因其操作简单、成本低廉等优点被广泛应用。
而光热催化性能的研究则主要集中在催化剂的形貌、结构、组成以及光热转换效率等方面。
目前，关于二氧化锰负载的金、银催化剂的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些亟待解决的问题，如催化剂的制备工艺、光热转换效率的提高等。
三、实验方法本研究采用浸渍法制备二氧化锰负载的金、银催化剂。
具体步骤如下：1. 将二氧化锰载体进行预处理，包括清洗、干燥等步骤。
2. 将金、银前驱体溶液浸渍到二氧化锰载体上，控制浸渍时间和温度等参数。
3. 对浸渍后的催化剂进行干燥、煅烧等处理，得到最终的二氧化锰负载的金、银催化剂。
在光热催化性能测试中，我们采用紫外-可见光谱仪和红外光谱仪等仪器对催化剂的光吸收性能和热性能进行测试，同时以某种有机污染物为模型反应物，考察催化剂的降解效率和矿化度等指标。
四、实验结果与讨论1. 催化剂的表征通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对制备得到的二氧化锰负载的金、银催化剂进行形貌观察，发现金、银纳米颗粒均匀地负载在二氧化锰载体上，颗粒大小较为均匀。
通过X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂的组成和结构进行分析，结果表明催化剂的组成和结构符合预期。
2. 光热催化性能测试在光热催化性能测试中，我们发现制备得到的二氧化锰负载的金、银催化剂具有优异的光吸收性能和热性能。
在紫外-可见光谱测试中，催化剂表现出较强的光吸收能力，且吸收边缘位于可见光区域。
电解二氧化锰文献查阅报告
电解二氧化锰文献查阅报告随着我国工农业生产、国防和科学技术的飞速发展,特别是电子工业的发展,对干电池的数量和质量都提出了更高的要求,而天然二氧化锰不仅资源枯竭,而且质量也无法满足要求。
电解二氧化锰是一种新型的电化工业材料,为黑色粉状物。
与天然二氧化锰比较,具有纯度高、活性强、吸附性大等优点,主要用于电池中作去极化剂,也可以在化工上作催化剂,在电子工业上用于制造锰锌铁氧化磁体材料。
掺入部分电解二氧化锰制成的干电池,电容量大、体积小、放电时间长贮存期久,因而电解二氧化锰已成为生产干电池的重要原料。
一、EMD生产技术的发展1、H2S04-MnS04电解工艺：“两矿一步法”两矿一步法采用FRP作内衬，选用钛板为阳极、碳板为阴极，电流密度50-80A/mZ，电解补充液中M n浓度0. 4-0. 7m/L、电解尾液中硫酸浓度0. 4-0. 7m/L、电解液温度94-98摄氏度。
该工艺条件下能得到质量较高的EMD。
陈孟军以二氧化锰矿、二硫化铁矿和硫酸等为原料，采用“两矿一步法”得到二价锰盐，再经电解等过程最终制得EMD。
工艺流程如图所示。
与以往的生产工艺相比，“两矿一步法”生产工艺省略了软锰矿的还原焙烧工序，改善生产操作环境的同时有效地降低了生产成本，具有矿种适应性强、可处理低品位锰矿、流程短、设备少、操作容易、锰浸出率高、物耗及能耗低、环境污染小的特点，该技术能很好的适用于缺乏碳酸锰矿而以贫氧化锰矿为主的地区，但在制备过程中也存在渣量大、滤渣易板结、锰回收率低等缺陷，因而该法的工业化应用仍受到一定的限制。
2、MnC12-HCl电解工艺软锰矿可就地取材，且氯化物电解液比硫酸盐有较高的溶解性和导电性，因而电解MnCl2溶液体系成为了一种更好的方法。
电解MnCl2 -HC1溶液可以制备一种类单晶纤维状结构的MnO2(FEMD)，也可生产具有高活性的电解二氧化锰，且能从氯碱工业和PVC工业中获到廉价的盐酸副产品。
通常，在较低的电流密度、较高的温度和电解液浓度的条件下能制备出活性较高的MnO2。
《锂离子电池MnO2及其复合物负极材料的制备与电化学性能研究》范文
《锂离子电池MnO2及其复合物负极材料的制备与电化学性能研究》篇一锂离子电池中MnO2及其复合物负极材料的制备与电化学性能研究一、引言随着科技的发展和人们对便携式电子设备需求的增加，锂离子电池（LIBs）因其高能量密度、长寿命和低自放电等优点，在能源存储领域扮演着重要角色。
其中，负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一。
近年来，MnO2因其环境友好、成本低廉和理论容量高等特点，被广泛研究作为锂离子电池的负极材料。
然而，其在实际应用中仍存在一些问题，如循环稳定性差、容量衰减等。
因此，本论文主要研究了锂离子电池中MnO2及其复合物负极材料的制备工艺及其电化学性能。
二、MnO2负极材料的制备1. 材料选择与前处理：选用高纯度的二氧化锰原料，进行预处理，包括洗涤、干燥等步骤，以去除杂质，提高材料的纯度。
2. 制备方法：采用溶胶凝胶法或化学气相沉积法等制备方法，制备出不同形貌和结构的MnO2材料。
3. 工艺参数：详细探讨了制备过程中的温度、时间、浓度等工艺参数对MnO2材料性能的影响。
三、MnO2复合物负极材料的制备为了改善MnO2的循环稳定性和容量保持率，本研究将MnO2与导电添加剂、粘结剂等材料进行复合，形成复合物负极材料。
具体制备过程包括材料的选择、配比、混合、成型等步骤。
同时，探讨了不同复合材料对锂离子电池电化学性能的影响。
四、电化学性能研究1. 测试方法：采用恒流充放电测试、循环伏安测试、交流阻抗测试等方法，对所制备的MnO2及其复合物负极材料进行电化学性能测试。
2. 结果分析：通过对比不同样品的容量、循环稳定性、倍率性能等指标，分析了MnO2及其复合物负极材料的电化学性能。
同时，结合材料的形貌、结构等物理性质，探讨了其电化学性能的内在机制。
五、结论与展望通过本论文的研究，我们得出以下结论：1. MnO2作为一种锂离子电池负极材料，具有较高的理论容量。
然而，其循环稳定性和容量保持率有待提高。
2. 通过与导电添加剂、粘结剂等材料进行复合，可以有效改善MnO2的电化学性能。
纳米二氧化锰制备及在环境治理方面应用的研究进展
ENGINEERING TECHNOLOGY75Vol.414/2009.2B环境保护１纳米二氧化锰材料的合成二氧化锰（ＭｎＯ２）是一种两性过渡金属氧化物，是软锰矿的主要成分。
它是一种常温下非常稳定的黑色或棕色粉末状固体。
作为一种重要的无机功能材料，在催化和电极材料等领域中已得到广泛的应用。
研究发现ＭｎＯ２在环境领域有较强的应用前景，为了更好地利用ＭｎＯ２，可以采用具有特殊性质的纳米ＭｎＯ２。
纳米微粒具有很多独特的性能，如尺寸小、表面积大、表面的键态和电子态与颗粒内部不同、表面原子配位不全，导致表面活性位置增加，随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，增加了化学反应的接触面。
目前主要的纳米ＭｎＯ２合成方法有水热合成法、有机－水两相反应法、常温反应法、回流冷却法、凝胶－溶胶法及热分解法等。
１．１水热合成法水热合成法是合成纳米ＭｎＯ２材料的重要方法。
水热法是指在密封的压力容器中，以水为溶剂，在温度从１００￣４００℃，压力从大于 ０．１ＭＰａ直至几十到几百ＭＰａ的条件下，使原料反应和结晶。
水热法制备出的纳米晶，晶粒发育完整、粒度分布均匀、颗粒之间团聚少，可以得到理想的化学计量组成材料。
用水热法合成ＭｎＯ２无需烧结，避免了烧结过程中晶粒长大和杂质容易混入等缺点。
合成的时候通过控制晶化条件可以得到一些不同形态的纳米粒子如纳米线、纳米管、纳米带以及海胆状的纳米球等。
ＫＭｎＯ４和ＭｎＳＯ４经常作为合成纳纳米二氧化锰制备及在环境治理方面应用的研究进展 李素梅／中国科学院生态环境研究中心 北京科技大学 朱琦 尚屹 田亚静 姚薇／环境保护部 朱维耀／北京科技大学 刘文彬／中国科学院生态环境研究中心摘要 二氧化锰（ＭｎＯ２）是一种重要的两性过渡金属氧化物，在工业生产和环境治理中有着广泛的应用。
本文讨论了近年来国内外纳米ＭｎＯ２材料合成的研究进展，如水热合成法、有机－水两相反应法、共沉淀法、回流冷却法、凝胶－溶胶法及热分解法等。
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第1章绪论1.1超级电容器简介超级电容器，也称电化学电容器，其性能介于电池和电容器之间。
近年来，电化学电容器（EC）因其高输出功率性能和循环寿命长，在电化学能量储存和转换领域得到了极大的关注。
作为一种主电源的可移动辅助能源设备，和电池或燃料电池一样，电化学电容器在短时间功率增强方面效果很好。
电化学电容器的电容材料电荷储存机制包括发生在电极和电解质界面处的电荷分离以及快速发生在电极上的法拉第反应。
由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容（EDLC）。
因法拉第过程产生的电容器称为赝电容器。
因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以又被成为超级电容器。
由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容器（EDLC）。
因法拉第过程产生的电容称为法拉第准电容器。
因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以称为超级电容器。
1.1.1超级电容与传统电池、电容器比较传统电池因为其功率密度值很难达到500kW/kg、充电时间长、充放电效率低、循环寿命短等缺点限制了它的发展，而静电电容器因为比电容太小而限制了其应用。
超级电容器则填补了电池和静电电容器之间的空白，它独特的性质使短时间大功率充放电储能机制成为可能。
表1.1 电池、静电电容器和超级电容器性能电池超级电容器静电电容器充电时间1~5h 1~30s 10-6~10-3放电时间0.3~3h 1~30s 10-5~10-3能量密度Wh/kg 20~100 1~10 <0.1功率密度Wh/kg 50~200 1000~2000 >10000 循环效率0.7~0.85 0.90~0.95 1.0循环寿命500~2000 >100000 无限通过图1.1，可以看出超级电容器具有另两种储能器件无法比拟的优点。
（1）充放电速度快，超级电容器是通过双电层充放电或者在电极活性材料表面发生的快速可逆的法拉第反应来进行充放电，这个过程几十秒就可以完成。
（2）功率密度高，这也是超级电容器最重要的一个优点。
功率密度是现今电池的发展的一个瓶颈，因为功率密度不高从而使电池无法在较大型设备上使用，比如汽车等。
而超级电容器可以在短时间内达到很高的功率输出，使其可以与蓄电池组成复合电源，延长蓄电池的寿命。
（3）能量密度高，这点可以在能量密度需求高的地方取代静电电容器。
（4）循环寿命长，由于超级电容器充放电的两种机制都有很好的可逆性，不会像蓄电池那样因为充放电产生活性物质晶型变化、脱落等问题，循环寿命相对要长得多。
（5）对环境友好，相对于蓄电池其充电效率高，而且对环境无污染，研究方向趋向于降低成本，可以成为绿色电源。
1.1.2 超级电容器的分类及工作原理超级电容器根据储能机制不同可分为双电层电容器和法拉第准电容器。
前者通过电极/电解液之间的电荷分离产生电容，后者是金属氧化物表面和体相中发生氧化还原反应而产生吸附电容。
还有一种包含前两者的电容器成为混合电容，这里不做介绍。
(1)双电层电容器双电层电容器的性质是有Helmholz在1987年研究发现的。
我们知道，当一个电解质溶液通电时，由于电位差的产生，会使电解质中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，同样金属极板（或非金属导电材料）与电解质溶液之间还有符号相反的过剩电荷。
如果我们将两个极板通电后插入到电解液中，施加电压小于电解质溶液的分解电压，则这个电解体系不会因此发生电化学反应，但由于电场的存在，阴阳离子迅速向两极移动，从而在两极板上形成紧密排列的电荷层，相对电解液也会形成紧密排列的电荷层，即为双电层。
这种电容效应类似于平板电容器，但是因为电荷层间距很小，所以可以容纳比普通电容器更大的电量。
严格来说，产生的双电层是离子双电层、吸附双电层和偶极双电层共同作用的结果。
双电层产生的首要条件是电极之间施加的电压不能使电解液产生电化学反应，另外电解质溶液中也要有有能构成电荷层的离子存在。
双电层电容器每个单元包括两个电极，电解液，和隔膜，隔膜在电极中间，其间充斥的电解液，相当于两个电容器串联。
双电层电容器的电容为20~40μF cm-2，其充放电原理参见图。
根据电容公式C=εs/d和电容能量公式E=1/2CV2图双电层电容器工作原理可知双电层电容的电容量与电极表面积成正比，与双电层间距成反比，并且随着电位的增大电容器所容纳的电量越高。
因此可以通过增大双电层电容器的比表面积和电极电位来提高双电层电容器的性能。
不过因为电解质溶液不能发生电化学反应，所以主要还是通过增大电极的比表面积增大电容量。
（2）法拉第准电容器法拉第准电容器是继双电层电容器后另一种典型的超级电容器，也称为法拉第赝电容期，是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附，脱附或氧化，还原反应，产生和电极充电电位有关的电容。
相对于双电层电容器，这种储能机制不止发生在电极表面，而是在整个电极内部产生，因此法拉第准电容器的电容量和能量密度更大。
相同电极面积，法拉第准电容器的电容量是双电层电容器的10~100倍。
法拉第准电容器的单元结构和双电层电容器基本相同，但因为在充放电过程中有氧化还原反应以及二维三维空间上的电荷转移，所以为区别于双电层电容器，称这样的电容器为法拉第准电容器。
充电过程如下式：MO x+H++e- →MOHMO x+OH-+e- →MOH上式的逆过程则为放电过程，其中所储存的电荷会通过外电路释放出来。
这就是这种电容器的充放电机理。
1.3 超级电容器电极材料的研究进展目前广泛研究的超级电容器材料有:碳基材料、过渡金属氧化物材料和导电聚合物材料。
基于双层电容器和超级电容器的特点，研究工作主要围绕着增大电极材料的比表面积和空间利用率进行的。
寻找合适的材料及制备方法也是研究工作之一。
另外复合材料和混合超级电容器也是现如今研究热点之一。
1.3.1碳基材料碳基材料是目前工业应用最成功的超级电容器电极材料，发展时间已有50多年，技术趋于成熟。
应用比较多的碳基材料有活性炭、碳纳米管和炭气凝胶，下面做分别介绍（1）活性炭活性炭是双电层电容器使用最多的一种电极材料，它具有原料丰富、价格低廉、成型性好、电化学性能稳定、技术成熟等特点。
活性炭一般用作双电层电容器电极材料，而影响其性能的关键因素是活性炭的比表面积、导电率、孔径分布以及表面官能团等。
（2）碳纳米管碳纳米管，简称CNTs，是NEC公司的Iijima于1991年通过电弧法制备富勒烯时制备的一种新型管状机构纳米碳材料。
理想的碳纳米管是由碳原子构成的石墨烯片层卷作无缝、中空的管体，根据碳原子层数的不同，纳米碳管可分为单壁纳米碳管（SWNT）和多壁纳米碳管（MWNT）。
长度为微米级，管径一般为几纳米或几十纳米。
研究发现，单壁纳米碳管通常成束状，管腔开口率低，不利于离子的吸附，不适合做超级电容器材料，而相对的，多壁纳米碳管则因为开口率高更适合用作超级电容器材料。
从碳纳米管的外观上来看，管分布在30~40nm的材料具有更好的电化学性能。
但碳纳米管虽然有诸多优点，因为价格昂贵，比表面积低，而且工业化生产技术不成熟，都限制了其作为超级电容器材料的使用。
（3）炭气凝胶炭气凝胶是一种无定型的多空纳米材料，密度小、比表面积大、导电性较好、孔隙率高、孔径分布广、电化学性能稳定等优点。
相对于活性炭，炭气凝胶的内阻较小，微孔的电解液浸润效果好，从而比表面积利用率高，是制备高比电容的理想电极材料。
但是因为炭气凝胶制备过程过长，昂贵而复杂的超临界干燥设备等制约了其发展，现在研究方向一是趋向于采用其他方法取代超临界干燥，但效果都不如超临界干燥。
另一方向是在活性炭中掺入不同比例的炭气凝胶来改善材料性能，获得较高比电容材料。
1.3.2 过渡金属氧化物材料在过渡金属氧化物中，无定型水合氧化钌（RuO2·xH2O）因为其固态准法拉第反应而具有高达760F·g-1的比电容。
然而，高成本，低孔隙度、毒性都限制了这种超级电容器材料的商品化应用。
因此，有必要研究别的过渡金属氧化物，一些价格便宜，资源丰富，无毒和环保的的材料。
这方面二氧化锰已经引起了人们的关注，因为它具有这些良好的性能，并被广泛用于在电池中作为阴极材料。
但研究结果表明二氧化锰的比电容要比RuO2·xH2O低，因此具有高比电容的二氧化锰材料的制备还需要进一步探究。
1.3.3 导电聚合物电极材料导电聚合物是超级电容器材料里新发展起来的一个研究方向，主要是利用其掺杂/去掺杂的能力在电极上发生氧化还原反应来进行充放电。
掺杂可分为p 型掺杂和n型掺杂。
导电聚合物超级电容器材料一般分为三种。
一种是两个电极完全有相同的p型掺杂聚合物构成；第二种是两个电极分别由由两种不同的导电聚合物构成，二者都是p型掺杂，单工作电位窗口有一定区别；第三种是两电极都是能同时进行p型掺杂或n型掺杂的聚合物，充电时一个电极完全p 型掺杂，另一个点击完全n型掺杂。
因其高比能量、高比功率和对环境友好等特点，是最具发展潜力的超级电容器材料，但是目前开发的导电聚合物材料的热稳定性差，其循环性能也不好，所以这种材料的实用化还需要进一步深入探究。
1.2 二氧化锰的晶体结构天然MnO2一般存在于锰矿中，并且含有大量杂质，如AlO3和SiO2 ，最好的锰矿，比如加蓬锰矿，MnO2 也不会超过80%，而且用于特殊材料的二氧化锰其晶型及形貌也有其特殊的要求，所以采用化学、电解等方法合成二氧化锰就尤其重要。
化学方法制备二氧化锰（CMD）或电解法制备二氧化锰（EMD）的产物纯度约为93%，其余的成分为吸附水、结合水、硫酸根离子、低价锰氧化合物以及其他少量杂质。
样品组分分析主要分析所得样品的总量、锰元素的含量以及MnOn中n的大小，一般来讲n反应了样品二氧化锰的氧化度，n越接近2，则二氧化锰纯度越高，低价锰就越少[1]。
颗粒越小的二氧化锰，其比表面积越大，相同质量相同晶型的情况下贮存电荷也会越多，其电容也会越大[2]，所以在形貌选择方面尽量选择颗粒小的样品。
无定形RuO2在1.4v的电压下显示了高的比电容(720F/g)，主要是因为氧化还原反应不仅发生在材料的外部，材料的内部也同样进行。
化学法制备的纳米二氧化锰也是这种情况。
虽然RuO2具有高的电容值，但其昂贵的价格、有毒以及需要强酸(硫酸)电解液限制了其在电化学超级电容器上的应用。
其它金属氧化物也用来制作电化学超级电容器，例如IrO2和CoO X等，但它们仍旧需要强酸与强碱介质，而且价格仍旧昂贵。
另一方面，NiO、V2O5和MnO2 等因为原料成本低并且可以大电流快速充放电而受到越来越广泛的关注。
二氧化锰在有机化学之中十分有用。
被用于氧化物的二氧化锰的形态不一，因为二氧化锰有多个结晶形态，化学式可以写成MnO2-x(H2O)n，其中x介乎0至0.5之间，而n可以大于0。