[发明专利]一种掺杂型锰酸镁材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201811555444.6 | 申请日： | 2018-12-18 |
| 公开（公告）号： | CN109638281A | 公开（公告）日： | 2019-04-16 |
| 发明（设计）人： | 谭强强;陈清清 | 申请（专利权）人： | 中科廊坊过程工程研究院;中国科学院过程工程研究所 |
| 主分类号： | H01M4/58 | 分类号： | H01M4/58;H01M4/46;H01M10/054 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 065001 河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 掺杂型 锰酸镁 制备方法和应用 干凝胶 溶剂 制备 过渡金属元素 柠檬酸 电化学性能 镁离子电池 镁源化合物 锰源化合物 混合溶解 加热搅拌 源化合物 正极材料 制备工艺 规模化 湿凝胶 去除 煅烧 | ||
1.一种掺杂型锰酸镁材料，其特征在于，所述材料的化学式为MgxMnyM2-yO4，其中，0.9≤x≤1，1.8≤y<2，所述M为过渡金属元素。
2.根据权利要求1所述的掺杂型锰酸镁材料，其特征在于，所述M为Fe、Ni、Co、Cr、Ti、V或Zr中的任意一种或至少两种的组合。
3.一种权利要求1或2所述的掺杂型锰酸镁材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
将镁源化合物、锰源化合物、M源化合物与柠檬酸混合溶解于溶剂中，加热搅拌得到湿凝胶，去除所述溶剂后得到干凝胶，将所述干凝胶煅烧后得到所述掺杂型锰酸镁材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镁源化合物包括硝酸镁、碳酸镁、乙酸镁或草酸镁中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述锰源化合物包括碳酸锰、草酸锰或硝酸锰中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述M源化合物为过渡金属元素的氧化物、硫酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述M源化合物为Fe、Ni、Co、Cr、Ti、V或Zr的氧化物、硫酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸与所述镁盐的摩尔比为(5～10):1，优选为(6～8):1。
7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌的温度为60～100℃，优选为70～90℃；
优选地，所述溶剂为水；
优选地，所述去除溶剂的方法为自然挥发、加热烘干或冻干中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述加热烘干的温度为180～250℃，优选为190～220℃；
优选地，所述加热烘干的时间为4～10h，优选为6～10h。
8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为550～750℃；
优选地，所述煅烧的温度为5～12h。
9.根据权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
将镁源化合物、锰源化合物、M源化合物与柠檬酸混合溶解于水中，所述柠檬酸与所述镁盐的摩尔比为(5～10):1，60～100℃下加热搅拌得到水凝胶，180～250℃烘干4～10h得到干凝胶，将所述干凝胶在550～750℃煅烧5～12h后得到所述掺杂型锰酸镁材料。
10.一种权利要求1或2所述掺杂型锰酸镁材料的应用，其特征在于，所述掺杂型锰酸镁材料用于制作镁离子电池正极材料。
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