电子对在不同材料中的研究实验

　　现以Mn3+/Mn2+为其正极活性材料，研究Mn3+/Mn2+电对在未处理石墨、热浓硫酸处理石墨及光谱纯石墨上的循环伏安、交流阻抗和恒流充放电行为，从而为寻找佳的惰性工作电极材料提供有益的信息。

　　电极预处理测试前，惰性工作电极应进行如下预处理：石墨在80e的浓硫酸中浸蚀1.5h，然后超声清洗20min（称作热浓硫酸处理石墨），记为（ò）；未处理石墨、光谱纯石墨（ó）经砂纸打磨至表面平滑后，在蒸馏水中超声清洗10min取出，在空气中风干使用。

　　测量装置及仪器：电化学测试均采用三电极体系。溶液中Mn3+的稳定性差，易发生歧化反应，Mn3+在过量Mn2+存在的硫酸浓度为7.50mol/L的水溶液中能稳定存在，并且发现在6.30mol/L硫酸水溶液中被水还原的速率小（半衰期为30个月）。为此，现以0.25mol/LMnSO4+6.30mol/LH2SO4混合溶液为研究电解液，惰性工作电极面积分别为：未处理石墨电极（0.28cm2）、热浓硫酸处理石墨电极（0.28cm2）及光谱纯石墨电极（0.75cm2），对电极采用大铂片，参比电极为Hg/Hg2SO4，标准电极电位为0.685V（vs.NHE）。若未加说明，电位均相对于此电位而言，参比电极通过盐桥与反应体系相连，鲁金毛细管的尖端正对工作电极。

　　电化学测试仪器为CHI660A电化学工作站，循环伏安测试的电位扫描范围为：1.2——0.2V，起扫方向为正向，得循环伏安曲线；交流阻抗测试的频率范围为：10-3105Hz，交流扰动振幅为5mV，所得数据采用EQUIVCRT软件进行等效电路模拟。充放电测试仪器为：Arbin电池测试仪BT2042，充放电制度为：10mA/cm2恒流充电至1.0V（0.95V）（括号内数值为在ò电极上的充电截止电压），接着5mA/cm2恒流放电至0.6V，连续循环数周期。