本项目提出通过激光复合制备新方法,获得一种全新的三维纳米多孔MnO2高性能储能结构,并探究其结构与功能一体化方面的科学问题.纳米MnO2结构被广泛应用于储能技术,其制备多采用在基底上沉积预制的纳米MnO2基本单元的方法,从而获得与基底机械结合的纳米MnO2薄膜.我们提出一种全新的思路利用激光将混合的两种金属粉末(一种是Mn)沉积在基底上形成合金层,通过脱合金法腐蚀合金层中的另一组元,生成的金属Mn单质在扩散生长的同时被氧化为MnO2,最终形成由纳米孔洞和纳米MnO2骨架组成的三维网状结构.该三维网状结构具有很高的比表面积,极大提高了储能效率,同时又获得了区别于薄膜的具有相当厚度的三维结构体,实现了结构功能一体化.此外,该结构与基底间实现了冶金结合,弥补了机械结合存在的性能折损.课题组前期用该方法已研制出三维纳米多孔金属Mn,因此用该法制备MnO2储能结构具有可行性和重大的现实意义.
英文主题词MnO2;MnCO3;laser processing;dealloying;structure-function integration