試：
[0130] 采用標準三電極體系測試電極的循環(huán)伏安曲線，根據(jù)循環(huán)伏安曲線數(shù)據(jù)可計算電 極的比電容；三電極體系中金屬鉑片和Ag/AgCl電極分別作為對電極和參比電極，上述各 實驗中制備的電極作為工作電極，電解液為lmol/LNa2S04溶液；采用上海辰華CHI604C型 電化學工作站采集循環(huán)伏安數(shù)據(jù)，電位范圍為_〇. 1~〇. 9V，掃描速度從2mV/s至200mV/s。
[0131] 圖1是以碳紙為集流體，分別按照實驗一制備的純Mn02電極、實驗二制備的純 (La^SivJ^MnCVsaSM)電極、實驗三制備的 10% (lA^Sra.J^MnCVsaSM)修飾的Mn02電極、實驗十二制備的6% (LSM)修飾的Mn02電極和實驗十三制 備的5%OA^Sra.^jMnCVsaSM)修飾的Mn02電極在lmol/LNa2S04溶液中的比容量隨 電位掃描速度的變化曲線。從圖1中可見，純(LSM)單獨作為電極時， 在2mV/s的掃描速度下的比電容達到108F/g，表現(xiàn)出良好的贗電容特性；以純Mn02作為電 極材料時，相同掃描速度下的電極比電容為251. 7F/g;采用（Lh^Src^h^MnCVs(LSM)修 飾Mn02電極，在2mV/s的掃描速度下，當（La^Sra.J^MnCVs(LSM)的摻入量分別為10%， 6%和5%時，電極的比容量分別為287.8?/^，284.8?/^和260.7?/^，與未經(jīng)修飾的此0 2電 極相比，電極比容量均有明顯提高；此外，經(jīng)修飾的電極在所有掃描速度下的電極比電容均 有提尚。
[0132]圖 2是10%〇^。.7決。.25)。.9鄭0 3_6(LSM)修飾的Mn02 電極在lmol/LNa2S04溶液 中的比電容提高率（與未經(jīng)修飾的純此02電極相比）隨電位掃描速度的變化曲線。從圖2 可見，隨著掃描速度的升高，經(jīng)過修飾的Mn02電極表現(xiàn)出更加優(yōu)異的比電容特性；掃描速度 越快，經(jīng)過修飾的電極的比容量提高率越大，如在掃描速度達到200mV/s時，比電容的提高 率高達47. 1%，該結(jié)果充分說明經(jīng)過（Laa.^Sra.Ja.MMnCVs(LSM)修飾可大幅度提高此02電 極的大電流放電（高掃描速度）性能。
[0133] 超級電容器的高倍率大電流放電特性是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標，圖1和圖2 的結(jié)果說明本發(fā)明開發(fā)的新型非碳類（La^Sr^-yMnCVs(LSM，0彡x彡0? 5, 0彡y彡0? 1) 超級電容器電極修飾材料對導電性欠佳的電極材料Mn02有顯著的修飾效果。該材料具有 高電子電導率和固有贗電容的雙重優(yōu)勢，可有效提高電極的比電容，特別是大電流工作時 的電極比電容。
[0134] 實驗十五：
[0135] 固相反應法制備（La^SighMnCVs的方法如下：
[0136] 按照（Lai_xSrx)hMnCVs分子式中各元素的化學計量比稱取La203、SrC03及MnO2，將 La203于900°C預燒2h，然后將預燒后的La203和SrCO3及MnO2采用行星式球磨lOh獲得混 合粉末，然后將混合粉末在260MPa下壓制成直徑13mm厚度1mm的圓片，將此圓片置于高溫 馬弗爐中于1200°C焙燒4h;再將燒結(jié)后的圓片置于瑪瑙研缽中破碎并初磨lh，最后將初磨 所得粉末采用行星式球磨20h，即得黑色的（LahSig^MnCVs粉末。
[0137] 實驗十六：
[0138] 溶膠凝膠法制備（LahSrJhMnCVs的方法如下：
[0139] 按照（Lai_xSrx)hMnCVs分子式中各元素的化學計量比稱取La203、Sr(N03) 2及 Mn(N03) 2，將La203于900°C預燒2h，然后將預燒后的La203、Sr(N03) 2及Mn(NO3) 2溶解于稀硝 酸中形成溶液，加入金屬離子總摩爾數(shù)1. 15倍的檸檬酸作為成膠劑，得到混合液；將混合 液置入80°C水浴鍋中攪拌蒸發(fā)，直至變成凝膠，將凝膠在105°C烘干之后放入高溫馬弗爐 中在1000°C焙燒4h，即得黑色的（LahSr^-yMnCVs粉末。
【主權(quán)項】
1. 具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在于所述具有腰電容 特性的非碳類超級電容器電極修飾材料為（Lai-ySr,) i_yMn〇3_s，所述（Lai-ySr,) i_yMn〇3_s中 0《X《0. 5,0《y《0. 1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx) i-yMn〇3_ S 的分子式為（La 0.75Sr〇. 25) 0.9sMn〇3- S。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx) i-yMn〇3_s 的分子式為 LaMnO 3-S。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx)i-yMn〇3_s 的分子式為（La〇.8Sr〇.2)〇.9Mn〇3_s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx) i-yMn〇3_s 的分子式為 La 0. ySr。. sMnCVs。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx) i-yMn〇3_s 的分子式為 La 〇.eSr〇.4Mn〇3_s。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有腰電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料，其特征在 于所述的（Lai_xSrx) i-yMn〇3_s 的分子式為 La 0. sSr。. sMn〇3_s。
8. 修飾超級電容器電極的方法，其特征在于修飾超級電容器電極的方法按照W下步驟 進行： 一、 電極粉末懸濁液的配制： 將1質(zhì)量份修飾材料粉末aai_,Sigi_yMn〇3_s和1~35質(zhì)量份Mn〇2粉末混合均勻得到 電極粉末； 將電極粉末與有機粘結(jié)劑按照95:5的質(zhì)量比加入到無水己醇中超聲分散30min，得到 電極粉末懸濁液，無水己醇的加入量是電極粉末質(zhì)量的67倍； 二、 電極集流體的浸潰-干燥： 按照先將電極集流體浸沒于步驟一中制備的電極粉末懸濁液中靜置5s，再取出電極集 流體干燥的順序操作3~8次，得超級電容器電極； 步驟一中所述（Lai_xSrx)i-yMn〇3-s 中 〇《x《0. 5,0《y《0. 1， 步驟一中所述的有機粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為5%己基纖維素的松油醇溶液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述修飾超級電容器電極的方法，其特征在于步驟一中將1質(zhì)量份 修飾材料粉末（Lai_,Sigi_yMn〇3_s和2~33質(zhì)量份Mn〇2粉末混合均勻得到電極粉末。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述修飾超級電容器電極的方法，其特征在于步驟一中將1質(zhì)量份 修飾材料粉末（Lai_,Sigi_yMn〇3_s和3~30質(zhì)量份Mn〇2粉末混合均勻得到電極粉末。
【專利摘要】具有贗電容特性的非碳類超級電容器電極修飾材料及修飾超級電容器電極的方法，它涉及(La1-xSrx)1-yMnO3-δ的新用途及其修飾超級電容器電極的方法。本發(fā)明是為了解決MnO2電子電導率低的技術(shù)問題。(La1-xSrx)1-yMnO3-δ作為修飾材料用于修飾電極。方法：電極粉末懸濁液的配制；電極集流體的浸漬-干燥，得電極。本發(fā)明采用的電極修飾材料的電子電導率比MnO2高出六個數(shù)量級，其室溫時電子電導率為45S/cm，采用該材料修飾MnO2電極，可將電極在高倍率(大電流)放電時的比電容提高50％左右。本發(fā)明屬于(La1-xSrx)1-yMnO3-δ的新應用及其修飾超級電容器電極材料領域。
【IPC分類】H01G11-30, H01G11-46, H01G11-86
【公開號】CN104658767
【申請?zhí)枴緾N201510084777
【發(fā)明人】張耀輝, 呂靜波, 呂喆, 黃喜強, 王志紅, 朱星寶, 魏波
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月16日