的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于超级电容器电极材料的合成技术领域，具体涉及一种超级电容器电极材料LaMnO3的制备方法。
【背景技术】
[0002]原有能源的枯竭催生了人类对新能源的大力开发，研宄一种高效的、低成本的能量转化和储存系统已越来越重要。其中超级电容器是一种比传统的电池拥有更高功率密度的储能设备，因其具有高能量密度、充电时间短和较长的循环寿命等优良特性，被广泛应用于数码摄像机、不间断电源、太阳能充电器、报警装置等要求瞬间释放超大电流的场合，尤其是在电动汽车等领域有着极其广阔的应用前景。
[0003]目前研宄超级电容器的电极材料主要包括三种类型:碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物电极材料。在众多的金属氧化物材料中仙02具有优异的比电容性能，但因价格昂贵具有毒性，其推广受到限制，因而寻求性能优异又环保且价廉的电极材料非常有必要。锰酸镧(LaMnO3)有特殊的结构和储存原理，可用于超级电容器的电极材料，2014年国外《自然-材料》上有报道制备了用于超级电容器电极材料的LaMnO3,该报道采用了四丙基溴化铵和四甲基氢氧化铵等多种有机试剂，原料昂贵又不环保，并且其制备方法较为复杂，这些特点使其在实际应用中受到局限。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是提供了一种超级电容器电极材料LaMnO3的制备方法，该制备方法在简单的水系中合成LaMnO3电极材料，显著提高了 LaMnO3电极材料的比电容和电化学稳定性，同时其操作简单且易于大规模生产。
[0005]本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种超级电容器电极材料LaMnO3的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(1)将六水硝酸镧(La(NO3)3.6H20)、质量浓度为50%的硝酸锰(Mn (NO3)2)溶液和一水柠檬酸(C6H8O7 -H2O)溶于水中得到混合溶液，其中六水硝酸镧、硝酸锰和一水柠檬酸的摩尔比为1: 1:1-2 ; (2)将上述混合溶液于80°C的水浴中加热至干凝胶状态，然后置于真空干燥箱中于180°C干燥30h，冷却至室温后于300-1000°C煅烧1-1Oh制得超级电容器电极材料LaMn03。
[0006]进一步优选，步骤(2)中的煅烧温度为600-700°C。
[0007]本发明所制得的LaMnO3电极材料具有较好的电化学稳定性，是一种优良的超级电容器电极材料，具有制备方法简单、原料廉价和环境友好的优点，解决了用于超级电容器电极材料LaMnO3在大规模生产中的应用难题。
【附图说明】
[0008]图1是制得的超级电容器电极材料LaMnO^ X射线衍射图谱；图2是制得的超级电容器电极材料LaMnO3所制成电极的电化学性能测试曲线。
【具体实施方式】
[0009]以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
[0010]实施例1
(1)称取六水硝酸镧(La(NO3) 3.6H20) 8.6602g、质量浓度为50%的硝酸锰(Mn (NO3) 2)溶液7.158g和一水柠檬酸(C6H8O7 -H2O) 8.405g，加入到10mL水中并搅拌溶解得到混合溶液；
(2)将上述混合溶液于800C的水浴中加热6h，然后置于真空干燥箱中于1800C干燥30h，冷却至室温后于500°C煅烧4h制得超级电容器电极材料LaMn03。
[0011]实施例2
Cl)称取六水硝酸镧(La (NO3) 3.6H20) 8.6602g、质量浓度为50%的硝酸锰(Mn (NO3) 2)溶液7.158g和一水柠檬酸(C6H8O7 -H2O) 8.405g，加入到10mL水中并搅拌溶解得到混合溶液；
(2)将上述混合溶液于800C的水浴中加热6h，然后置于真空干燥箱中于1800C干燥30h，冷却至室温后于600°C煅烧4h制得超级电容器电极材料LaMn03。
[0012]实施例3
Cl)称取六水硝酸镧(La (NO3) 3.6H20) 8.6602g、质量浓度为50%的硝酸锰(Mn (NO3) 2)溶液7.158g和一水柠檬酸(C6H8O7 -H2O) 8.405g，加入到10mL水中并搅拌溶解得到混合溶液；
(2)将上述混合溶液于800C的水浴中加热6h，然后置于真空干燥箱中于1800C干燥30h，冷却至室温后于700°C煅烧4h制得超级电容器电极材料LaMn03。
[0013]由图1可以看出，LaMnO3电极材料在600°C时开始形成LaMnOJg，此时的结晶度虽然不高，但结晶相对完整。由图2可以看出，在不同的温度煅烧得到的LaMnO3电极材料中，600 0C煅烧所得LaMnO3电极材料的比电容最大。
[0014]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种超级电容器电极材料LaMnO 3的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(I)将六水硝酸镧、质量浓度为50%的硝酸锰溶液和一水柠檬酸溶于水中得到混合溶液，其中六水硝酸镧、硝酸锰和一水柠檬酸的摩尔比为1: 1:1-2 ; (2)将上述混合溶液于80°C的水浴中加热至干凝胶状态，然后置于真空干燥箱中于180°C干燥30h，冷却至室温后于300-1000°C煅烧1-1Oh制得超级电容器电极材料LaMn03。
2.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料LaMnO3的制备方法，其特征在于:步骤(2)中的煅烧温度为600-700°C。
【专利摘要】本发明公开了一种超级电容器电极材料LaMnO3的制备方法，属于超级电容器电极材料的合成技术领域。技术方案要点为：（1）将六水硝酸镧、质量浓度为50%的硝酸锰溶液和一水柠檬酸溶于水中得到混合溶液；（2）将上述混合溶液于80℃的水浴中加热至干凝胶状态，然后置于真空干燥箱中于180℃干燥30h，冷却至室温后于300-1000℃煅烧1-10h制得超级电容器电极材料LaMnO3。本发明所制得的LaMnO3电极材料具有较好的电化学稳定性，是一种优良的超级电容器电极材料，具有制备方法简单、原料廉价和环境友好的优点，解决了用于超级电容器电极材料LaMnO3在大规模生产中的应用难题。
【IPC分类】C01G45-12
【公开号】CN104876276
【申请号】CN201510184687
【发明人】王显威, 张慧超, 朱倩倩, 王小二, 杨孟孟
【申请人】河南师范大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月20日