[发明专利]一种高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极及其制备方法在审
| 申请号： | 202110271564.9 | 申请日： | 2021-03-12 |
| 公开（公告）号： | CN115083795A | 公开（公告）日： | 2022-09-20 |
| 发明（设计）人： | 刘昊;廖立兵;曹德富;白小洁;王君慧 | 申请（专利权）人： | 中国地质大学（北京） |
| 主分类号： | H01G11/50 | 分类号： | H01G11/50;H01G11/30;H01G11/26;H01G11/86;H01G11/58 |
| 代理公司： | 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 11426 | 代理人： | 张玉玲;范国锋 |
| 地址： | 100083*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 性能 尖晶石 型锰酸锂基半 固态 流体 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极，该高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极包括锰酸锂-聚苯胺复合材料、导电剂和电解液。
2.根据权利要求1所述的高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极，其特征在于，
所述锰酸锂-聚苯胺复合材料由尖晶石型锰酸锂、盐酸苯胺和氧化剂制得；
尖晶石型锰酸锂和盐酸苯胺的质量比为(0.5～2.5):1，氧化剂和盐酸苯胺的质量比为(2～7):1。
3.根据权利要求1所述的高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极，其特征在于，
所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、石墨烯和碳纳米管中的一种或几种；
锰酸锂-聚苯胺复合材料和导电剂的质量比为(1～5)：1。
4.根据权利要求1所述的高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极，其特征在于，
该半固态流体电极的能量密度为25～30W·h/L，功率密度为20～25W/L，电子电导率为15～18mS/cm。
5.高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1、用共沉淀法制备球形碳酸锰，将得到的碳酸锰进行烧结，得到三氧化二锰微球；
步骤2、将三氧化二锰微球与锂源混合后烧结，制得锰酸锂微球；
步骤3、将锰酸锂表面包覆聚苯胺，得到锰酸锂-聚苯胺复合材料；
步骤4、将锰酸锂-聚苯胺复合材料、导电剂和电解液进行混合，制得尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，
所述碳酸锰主要由锰源和沉淀剂通过共沉淀法制得，锰源和沉淀剂的质量比为(0.1～0.5):1；
烧结温度为500～900℃，烧结时间为5～15h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，
三氧化二锰与锂源的摩尔比为1：(0.9～1.4)；
烧结温度为500～1000℃，烧结时间为5～20h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，
锰酸锂-聚苯胺复合材料由锰酸锂、盐酸苯胺和氧化剂制得；
锰酸锂和盐酸苯胺的质量比为(0.5～2.5):1，氧化剂和盐酸苯胺的质量比为(2～7)：1。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，
所述锰酸锂-聚苯胺复合材料和导电剂的质量比为(1～5)：1。
10.一种非对称型水系流体电容器，其特征在于，该非对称型水系流体电容器包括权利要求1至4之一所述的高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极或根据权利要求5至9之一所述制备方法制得的高性能尖晶石型锰酸锂基半固态流体电极。
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