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二氧化锰是一种常见的锰氧化物,因其特殊的结构和优异的性能而被广泛应用于化学电源、分离及催化等领域。为了合成具有特定结构和形貌的二氧化锰以满足不同领域的需要,人们对其制备方法进行了广泛而深入的研究。其中电解制备法以其条件温和、产物的组分和形貌可控且结晶度高等诸多优点而备受关注。通过改变温度、pH值、电解质种类、电流密度等反应条件对产物组分、锰平均氧化度、晶体结构、形貌等可产生显著影响。电化学电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型高功率储能器件。它比电池具有更大的功率密度,比传统静电电容器具有更高的能量密度,且同时具有瞬间释放超大电流特性、充放电效率高、循环寿命长等优点。对超级电容器的研究主要集中在电极材料方面,其中二氧化锰因其价格低廉、环境友好且性能优良等优点引起了人们极大的关注,被认为是最有发展潜力的电化学电容器电极材料之一。本文选用0.05mol/L MnCl2作电解液,通过改变温度、电压、H+浓度和添加离子(Mg2+)等反应条件,电解制备出一系列不同结构和形貌的MnO2。并选出具有代表性的MnO2产物作为电化学电容器的电极材料进行恒流充放电实验并测定其比容量。根据所得的实验结果,讨论了温度、电压、H+浓度和添加离子(Mg2+)对产物结构、形貌、粒径、比表面积及比容量的影响。实验结论如下:1、电解产物的晶型结构主要受到温度和H+浓度的影响。在设定的反应温度和H+浓度条件下,当反应温度为100℃,H+浓度为2mol/L时,电解制备出α-MnO2,而其余温度及H+浓度下的电解产物均为类似于六方锰矿的γ-MnO2。2、电解产物的形貌、粒径和比表面积主要受到温度、电压和H+浓度三者的共同作用,具有如下规律:在温度和H+浓度一定的条件下,产物形貌随电压的升高呈阶段性变化。产物粒径主要受到温度的控制,一般高温条件的电解产物粒径较小（30 nm～60 nm）。产物的比表面积随温度和电压的变化而变化,在相同温度下,产物的比表面积随着电压的升高而增大;在相同电压下,其比表面积随着温度的升高而减小。3、将代表性电解产物以200 mA/g的电流密度在0 V～0.8 V的电压窗口下进行恒流充放电实验,表现出良好的循环稳定性和电容特性。根据不同电解条件下制备的电解产物的比容量可知,低温高压有利于合成出具有大比容量的电解产物。其中在35℃、1.1 V条件下制备的电解二氧化锰比容量最大,高达133.5 F/g。