[发明专利]一种利用电沉积法一步制备Ag负载水钠锰矿二氧化锰的方法有效

专利信息
申请号: 201910782026.9 申请日: 2019-08-22
公开(公告)号: CN110453239B 公开(公告)日: 2021-06-15
发明(设计)人: 姜兆华;张志荣;姚忠平 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: C25B1/21 分类号: C25B1/21;C25C1/20;B82Y30/00
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 岳泉清
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 沉积 一步 制备 ag 负载 锰矿 二氧化锰 方法
【说明书】:

一种利用电沉积法一步制备Ag负载水钠锰矿二氧化锰的方法,它涉及一种制备二氧化锰的方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的金属负载二氧化锰都是粉末状态的,作为比电容使用时需要制备有粘黏剂的电极,加大了电极的制备难度的问题。方法:一、碳布的预处理;二、碳布的活化处理;三、恒温电沉Ag纳米粒子负载的水钠锰矿MnO2。本发明使用一步电沉积法制备Ag纳米粒子负载的水钠锰矿MnO2,使得MnO2的导电能力大大增强,因此实现了水钠锰矿MnO2的电化学性能的增加。本发明可获得Ag纳米粒子负载的水钠锰矿MnO2

技术领域

本发明涉及一种制备二氧化锰的方法。

背景技术

在现代社会中,清洁能源发展最快的就是锂离子电池与超级电容器。众所周知,锂离子电池可以提供更多的能量,而超级电容器则可以更快地提供能量。MnO2(理论比容量为1380F/g)作为一种具有超高比电容的物质一直以来在储能领域得到广泛应用。但是由于MnO2的差的导电能力,在MnO2中引入高导电物质,可以有效增加MnO2的电荷传输能力并且增加其电容性能。金属负载在MnO2上将会大大提高其电容性能,但是,目前制备的金属负载的水钠锰矿型的二氧化锰都是粉末状态的,这就需要制备有粘黏剂(PVDF或PTFE)的电极,复杂的制浆过程加大了电极制备的难度,同时粘黏剂的添加会使得导电性大大降低。

发明内容

本发明的目的是要解决现有方法制备的金属负载二氧化锰都是粉末状态的,作为比电容使用时需要制备有粘黏剂的电极,加大了电极的制备难度的问题,而提供一种利用电沉积法一步制备Ag负载水钠锰矿二氧化锰的方法。

一种利用电沉积法一步制备Ag负载水钠锰矿二氧化锰的方法,是按以下步骤完成的:

一、碳布的预处理:

首先将碳布浸入到丙酮中超声清洗,然后浸入到无水乙醇中超声清洗,最后浸入到去离子水中超声清洗,取出后得到光洁的碳布;

二、碳布的活化处理:

将光洁的碳布浸入到混酸溶液中,得到活化处理的碳布,将活化处理的碳布进行剪裁,得到多块尺寸为1cm×1cm的碳布;

三、恒温电沉积Ag纳米粒子负载的水钠锰矿MnO2

①、配制电解液:

将MnSO4、(NH4)2SO4、CH3COONa和AgNO3溶解到去离子水中,得到电解液;

步骤三①中所述的电解液中MnSO4的浓度为0.005mol/L~0.02mol/L;

步骤三①中所述的电解液中(NH4)2SO4的浓度为0.02mol/L~0.03mol/L;

步骤三①中所述的电解液中CH3COONa的浓度为0.04mol/L~0.06mol/L;

步骤三①中所述的电解液中AgNO3的浓度为0.0005mol/L~0.002mol/L;

②、以尺寸为2cm×2cm的Pt片为阴极,以尺寸为1cm×1cm的碳布为阳极,采用两电极体系在电解液中进行电沉积,沉积结束后首先使用去离子水对碳布冲洗3次~5次,再使用无水乙醇对碳布冲洗3次~5次,再进行干燥,得到Ag纳米粒子负载的水钠锰矿MnO2

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