[发明专利]氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料包含MnO_x：5％-15％，Fe：40％-50％，Si：15％-35％，Mn：5％-15％，Ti：5％-15％；其中，x＝1，3/4或2；

制备方法包括以下步骤：

(1)采用MnO_x氧化物粉末和Fe、Si、Mn、Ti元素粉末为原料，按照配比混料；

(2)粒度配比：MnO_x采用较细粉末，粒度范围-400目；元素粉末中，Fe粉采用较粗粒度，粒度范围为-200目；Si、Mn粉采用中等粒度，粒度范围为-325目；Ti粉采用较细粒度，粒度范围为-400目；

(3)物料混合：将MnO_x粉末和各元素粉末放入混料机中，在惰性气体保护下进行混合；

(4)加成形剂：在混合好的粉末中加入硬脂酸和石蜡组成的成形剂，加入后在真空干燥箱中干燥；

(5)冷压成形后真空烧结：采用模压或冷等静压方式压制，然后真空烧结，烧结中加热采用四阶段烧结工艺：第一阶段为低温段，温度为100-250℃，保温时间为60-120分钟，升温速率控制在20-25℃/min，真空度控制在10^-2-10^-1Pa；第二阶段为脱脂阶段，温度为350-500℃，保温时间为120-240分钟，升温速率控制在10-15℃/min，真空度控制在10^-3-10^-2Pa；第三阶段为中温段，温度为700-850℃，在中温段温度范围内设1-3个保温平台，总的保温时间为240-480分钟，升温速率控制在1-3℃/min，真空度控制在10^-3-10^-2Pa；第四阶段为高温段，温度为950-1200℃，保温结时间为180-360分钟，升温速率控制在1-3℃/min，真空度控制在10^-3-10^-2Pa；

(6)控温冷却：烧结完成后，控制冷却降温速率为10-15℃/min，冷却至室温。

2.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(1)中按照如下成分配比混料：MnO_x：5％-10％，Fe：45％-50％，Si：25％-35％，Mn：5％-10％，Ti：5％-10％。

3.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(3)中将MnO_x粉末和各元素粉末放入球磨混料机进行混合，球料比为1-3：1，混料时间24-72小时。

4.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(4)中在混合好的粉末中加入占混合好的粉末质量2-5％的成形剂。

5.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(4)中硬脂酸和石蜡的质量比为1-2：1。

6.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(4)中采用石蜡+硬脂酸+酒精的方式加入成形剂。

7.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(4)中干燥温度为50-70℃，干燥时间为60-120分钟。

8.根据权利要求1所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料，其特征在于，所述步骤(5)中压制的压力为150-300MPa。