[发明专利]锑掺杂二氧化锡包覆多孔二氧化锰复合电极材料及制备有效
申请号: | 201410019766.4 | 申请日: | 2014-01-16 |
公开(公告)号: | CN103811190A | 公开(公告)日: | 2014-05-21 |
发明(设计)人: | 张裕卿;莫妍 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | H01G11/46 | 分类号: | H01G11/46 |
代理公司: | 天津市杰盈专利代理有限公司 12207 | 代理人: | 王小静 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 掺杂 氧化 锡包覆 多孔 二氧化锰 复合 电极 材料 制备 | ||
1.一种锑掺杂二氧化锡包覆多孔二氧化锰复合电极材料,其特征在于,该复合电极材料为核壳结构,平均粒径为400-600nm,外层为锑掺杂二氧化锡包覆层,包覆层中锑元素与二氧化锡的质量比为(0.016~0.046):(0.984~0.954),包覆层厚度为20~30nm,核为多孔二氧化锰球形粒子,二氧化锰在复合材料中质量分数为74~92%,复合材料中锰元素与锡元素摩尔比为100:(5~20),锡元素与锑元素摩尔比为100:(2~6)。
2.一种按权利要求1所述的锑掺杂二氧化锡包覆多孔二氧化锰复合电极材料的制备方法,其特征在于包括以下过程:
碳酸锰粒子的制备:
室温下将硫酸锰固体加入到水-乙二醇的体积比为H2O:C2H6O2=(9~4):1的混合体系中,配制成摩尔浓度为0.1~0.15mol/L的硫酸锰溶液,按该溶液每毫升体积加入0.01~0.02g计,向硫酸锰溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮,搅拌形成均匀混合溶液,保持温度在30~40℃,在磁力搅拌作用下,按硫酸锰和碳酸钠的摩尔比4:5计,将摩尔浓度为1mol/L的碳酸钠水溶液缓慢滴加到混合溶液中,保持温度30~40℃继续搅拌反应2~3h,生成白色沉淀物,再经离心分离,将滤饼用乙醇和去离子水分别洗涤至上层清液呈中性,再于50~60℃空气氛中干燥2~3h,得到粒径为400-550nm 的MnCO3粒子;
锑掺杂二氧化锡包覆MnO2粒子的制备:
按锡元素与锑元素的摩尔比100:(2~6),将四氯化锡和三氯化锑溶于乙醇和水的体积比为C2H6O:H2O=(7~3): 1的混合体系中,配制SnCl4.5H2O摩尔浓度为0.01~0.05mol/L的混合溶液,于温度25~35℃下搅拌0.5~1h使其溶胶化,按锰元素与锡元素摩尔比100:(5~20),将步骤1)制得的MnCO3粒子加入溶胶中,超声1~2h,于温度30~40℃下磁力搅拌反应2~5h,使其凝胶化,再经室温静置,离心分离,在50~70℃空气氛中干燥2~3h,得到SbxSn1-xO2包覆MnCO3粒子,将SbxSn1-xO2包覆MnCO3粒子放入到管式电阻炉中煅烧,煅烧条件为,在空气气氛中,以升温速率2.5~3℃/min,升温至400~450℃,恒温煅烧2.5~3h,得到锑掺杂二氧化锡包覆多孔二氧化锰复合电极材料。
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