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【发明授权】一种铁离子掺杂α-MnO2正极材料及其制备方法_武汉理工大学三亚科教创新园_202210919858.2 

申请/专利权人:武汉理工大学三亚科教创新园

申请日:2022-08-02

公开(公告)日:2022-11-29

公开(公告)号:CN114976027B

主分类号:H01M4/62

分类号:H01M4/62;H01M4/50;H01M10/36

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.11.29#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要:本发明涉及电化学器件技术领域,公开了一种铁离子掺杂α‑MnO2正极材料,由粒径为1~5μm的颗粒组成,其中,铁离子与锰离子的摩尔比为(1~30):100。本发明还公开了一种铁离子掺杂α‑MnO2正极材料的制备方法。本发明铁离子掺杂α‑MnO2正极材料及其制备方法,提供一种能抑制三价锰的Jahn‑Teller效应的锰基正极材料,具有优异的电化学性能且制备方法简单。

主权项:1.一种铁离子掺杂α-MnO2正极材料及其制备方法,其特征在于:铁离子掺杂α-MnO2正极材料由粒径为1~5μm的颗粒组成,铁离子与锰离子的摩尔比为(1~30):100,制备方法包括如下步骤:A)将含有锰元素的锰盐和铁元素的铁盐溶于去离子水中,混合均匀,得到澄清透明的红褐色混合溶液,所述锰盐为MnSO4·H2O,所述铁盐为FeNO33·9H2O,所述铁盐与锰盐的摩尔比为(1%~30%):1,所述红褐色混合溶液中锰盐的浓度为0.2~0.4molL;B)向所述步骤A)制得的红褐色混合溶液中加入晶型调节剂和氧化剂,搅拌均匀,得到最终反应溶液,所述晶型调节剂为NH42SO4,与所述锰盐的摩尔比为(5~3):1,所述氧化剂为NH42S2O8,与所述锰盐的摩尔比为(2~1):1,搅拌时间为1~2h,搅拌转速600~700rmin;C)将所述步骤B)制得的最终反应溶液转移至聚四氟乙烯内衬进行水热反应得到悬浊液,水热反应的温度为120~160℃,反应时间为10~14h;D)将所述步骤C)制得的悬浊液进行抽滤洗涤,烘干后得固体颗粒,抽滤洗涤使用的洗涤溶剂为去离子水,洗涤次数3~5次,烘干条件为真空环境,温度为60~80℃,时间为10~14h;E)将所述步骤D)制得的固体颗粒磨细后转移至马弗炉进行煅烧处理,得到终产物铁离子掺杂α-MnO2正极材料,煅烧温度为300~400℃,加热速率为3~7℃min,煅烧时间为2~4h。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 武汉理工大学三亚科教创新园 一种铁离子掺杂α-MnO2正极材料及其制备方法

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