一种碳包覆锰氧化物复合材料的制备方法

摘要

一种碳包覆锰氧化物复合材料的制备方法，其主要是将强碱溶液和二价锰盐溶液在磁力搅拌下，生成氢氧化锰沉淀，将生成的沉淀过滤烘干，与有机碳源以1:1～50的质量比混合，球磨得到氢氧化锰前驱体；或将二氧化锰与有机碳源以1:1～50的质量比混合，球磨得到二氧化锰前驱体。将上述氢氧化锰或二氧化锰前驱体在400～1200℃，惰性气体保护下，保温0～10小时，冷却至室温后将制备出纳米氧化锰/碳复合物，然后将复合物与乙炔黑、PTFE混合，均匀涂覆到泡沫镍电极上，用恒电流技术进行电化学充放电化成，制备出花瓣状的高性能的锰氧化物/碳复合物。本发明制备的复合材料碳与锰氧化物结合牢固，比容量高，功率密度高，稳定性好。

主权项

一种碳包覆锰氧化物复合材料的制备方法，其特征在于：（一）前驱体的制备：（1）按每升去离子水加入0.1～10mol氢氧化钾或氢氧化钠的比例，配制成强碱溶液，按每升去离子水加入0.1～3mol二价锰的比例，配制成二价锰盐溶液，所述二价锰包括醋酸锰、硫酸锰、氯化锰或硝酸锰；在磁力搅拌的情况下，将上述二价锰溶液慢慢滴加到上述强碱溶液中，使得锰能够完全反应生成氢氧化锰沉淀，其中强碱与二价锰盐的物质的量之比为1～10:1。将生成的氢氧化锰沉淀过滤后在鼓风干燥箱中烘干，再将烘干后的氢氧化锰与有机碳源以1:1～50的质量比混合，在240r/min的转速下球磨1～50h，得到粉末状氢氧化锰前驱体；（2）将二氧化锰与有机碳源以1:1～50的质量比混合，在240r/min的转速下球磨1～50h，得到粉末状二氧化锰前驱体；上述有机碳源包括柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、酚醛树脂、纤维素、PEG或淀粉；（二）包覆方法：将上述氢氧化锰前驱体或二氧化锰前驱体在400～1200℃，惰性气体保护下，保温0～10小时，自然冷却至室温，生成黑色纳米原位包覆的氧化锰/碳复合物，最后将上述黑色氧化锰/碳复合物与乙炔黑、PTFE以质量比80:15:5混合，均匀涂覆到泡沫镍电极上，再以0.1～10mol/L的氢氧化钾溶液作为电解质，采用恒电流技术进行电化学充放电化成。