修饰四氧化三锰对尖晶石锰酸锂电化学性能的影响

以硫酸锰为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为修饰剂,通过络合沉淀法制备四氧化三锰,再通过高温固相法合成锰酸锂正极材料,探讨了修饰剂用量对四氧化三锰形貌、粒度和锰酸锂正极材料放电比容量的影响。结果表明:未加修饰剂时,制备的四氧化三锰颗粒团聚现象严重;当修饰剂十六烷基三甲基溴化铵质量浓度为3.0 g/L时,制备的修饰四氧化三锰颗粒大小均匀、分散无团聚。用自制的修饰四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂,并与市场销售的3种四氧化三锰制备的尖晶石锰酸锂进行了性能对比,结果表明,修饰四氧化三锰制备的锰酸锂电化学性能更优,首次放电比容量达到120.43 mAh/g,1C下循环50次容量保持率为96.79%。

有机铵盐表面修饰法制备锰酸锂专用四氧化三锰

为了得到适用于制备锰酸锂的四氧化三锰前驱体,论文以硫酸锰为原料,十二烷基三甲基氯化铵为表面改性剂,采用一步氧化法制备尖晶石四氧化三锰。得到制备四氧化三锰的最佳工艺为:表面活性剂0.52 g,pH值为10,硫酸锰浓度为150 g/L,反应温度50℃,反应时间4 h,此时的四氧化三锰的锰含量为69.87%,产率可达到73.76%。通过电镜分析表明,该工艺可以制备出锰酸锂专用的尖晶石型四氧化三锰前驱体。

基于原子荧光光谱法的高纯四氧化三锰中痕量硒的测定

为了准确快速测定高纯四氧化三锰中的痕量硒,根据硒易与过氧化氢反应的特点,建立了原子荧光光谱法快速测定四氧化三锰中痕量硒的方法。通过以硼氢化钾为还原剂,将样品溶液中的硒还原为硒化氢,有效降低了基体对硒测定的干扰,提高了检测的灵敏度和准确度。相比其他测定方法,该方法流程短,操作简单,精密度好,检出限为0.01mg/kg,加标回收率为95%~110%,能够满足高纯四氧化三锰中硒含量的要求。

钨渣回收制备四氧化三锰新工艺

研究从钨渣中回收锰的新工艺,通过钨渣的低温硫酸化焙烧、烧结块浸出、浸出液除杂、溶液中水解沉锰及氢氧化锰氧化获得Mn3O4粉末,采用SEM和XRD对产品粉末进行分析。结果表明:在浓硫酸过量150%、焙烧时间90 min、浸出温度98℃、浸出时间120 min的条件下,Mn浸出率达到88.9%。浸出液可以通过硫化物沉淀除重金属、硫酸复盐沉淀法深度净化除杂、中和水解除Fe,水解沉锰也有一定的净化作用,溶液pH值为6.56时,除铁率达到99.91%。净化液经水解沉锰后采用10%H2O2氧化,在氢氧化锰氧化过程中,溶液pH值对产物物相的影响较大;溶液pH值为8时在50℃沉锰,并以过量150%的H2O2氧化反应20min,获得粒度小于0.1μm的Mn3O4粉末。

尖晶石型四氧化三锰中Mn^(2+)、Mn^(3+)、Mn^(4+)的测定方法和离子分布的研究

采用选择性溶解法和计算法结合的方法 ,测定了四氧化三锰中 Mn2 +、Mn3+、Mn4 +的含量 ,求出了四氧化三锰中的锰氧摩尔比和三种不同价态的锰离子在尖晶石中的离子分布式 ,进而确定其结构。分析结果与

用空气直接氧化游离二价锰离子制备高纯四氧化三锰

一定温度下,根据锰离子浓度变化严格控制溶液pH的条件下,研究了用空气直接氧化游离二价锰制备高纯四氧化三锰的新方法.结果表明,碱式硫酸锰的氧化速度比氢氧化锰慢,碱式硫酸锰的包裹夹带是造成四氧化三锰产品中硫含量高的根本原因.该法与用空气直接氧化锰的水解物制备四氧化三锰的方法相比较,前者能大幅度降低四氧化三锰产品中的钙、镁和硫含量,部分解决了锰盐氧化法制备四氧化三锰过程中钙、镁和硫分离的难题.

硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研究

研究了从软锰矿制备硫酸锰,在碱性溶液中,以过氧化氢为氧化剂,制备高比表面优质四氧化三锰的新工艺。探讨了反应温度、氧化剂的用量、分散剂乙醇添加量、溶液的酸度等条件对产物结构的影响,筛选出具有良好晶型、较大比表面的Mn3O4的最佳反应条件。对制得的四氧化三锰样品进行了价态分析和XRD结构表征,产物的粒径分布集中在0.24μm附近,比表面积SBET为26.3m2/g,锰含量为71.88%。

四氧化三锰和电解二氧化锰制备尖晶石型锰酸锂的研究

分别以电解二氧化锰和四氧化三锰为原料,采用固相法制备了2种锂离子电池正极材料———尖晶石型锰酸锂。结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电性能测试,对两种产物的物化性能以及电性能进行了检测分析,结果表明:以电解二氧化锰(EMD)和Mn3O4为原料,在合适的条件下都能制备出性能较好的锰酸锂正极材料;由Mn3O4制备的锰酸锂呈晶粒大小较为均匀的单晶八面体形貌;由电解二氧化锰制备的锰酸锂呈晶粒大小不均匀的二次颗粒形貌;用Mn3O4制备的锰酸锂1C下循环700次,其容量保持率为105.3%;而以电解二氧化锰制备的锰酸锂1C下循环700次,其容量保持率为79.0%。

两段氧化法制备四氧化三锰

为了优化两段氧化法制备四氧化三锰的工艺,分别采用单因素试验和正交试验探讨反应温度、锰离子的加料速度、氨锰物质的量比、固相氧化温度、固相氧化时间对总锰质量分数的影响。试验得出制备四氧化三锰的工艺条件为:原料氨锰物质的量比2∶1,锰离子的加料速度30 mL/h,反应温度95℃,固相氧化温度200℃,固相氧化时间3 h。在最佳条件下制备的四氧化三锰是γ-Mn3O4,总锰质量分数为71.0%,平均粒径为1.23μm。

水热法四氧化三锰超细粉体的研制与表征

以乙醇和高锰酸钾为原料 ,利用高压反应釜水热法制备四氧化三锰超细粉体。研究和讨论了反应温度、反应时间、反应物浓度对实验结果的影响 ,最终得到反应的最佳条件。并对所制备的产物进行表征 ,经XRD进行物相分析 ,确认产物为单一相的Mn3O4 ,经粒度分析仪及扫描电镜检测 ,产物的粒径为 50～ 90nm ,为球状颗粒且没有明显的团聚现象。

低硒四氧化三锰制备新方法研究

探索了从金属Mn和Mn3 O4中分离硒 (Se)的可能性 ,介绍了由普通高Se电解金属锰片制备低Se四氧化三锰 (Mn3 O4)的新方法。通过将锰片破碎、加添加剂混合、氧化焙烧 ,利用Se易氧化挥发的特性将其除去 ,Se的脱除率达到 97% ,制得了Se含量小于0 .0 2‰的低Se含量Mn3 O4。

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究

采用金属锰粉悬浮液氧化法、焙烧法、两步法制备Mn3O4。根据Li2CO3/Mn3O4混合粉体的TG-DTA分析结果,以高温固相法合成尖晶石LiMn2O4。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电技术及交流阻抗,对这合成样品尖晶石LiMn2O4的物相、形貌以及电化学能进行检测分析,采用电位跃迁法测试计算出尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数。结果表明,用3种不同方法制备的Mn3O4都能合成颗粒大小均匀的尖晶石LiMn2O4,在室温下以0.2 C倍率充放电循环30次时,以悬浮液氧化法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4首次放电比容量和容量保持率分别为130.0 m A·h/g和98.1%,优于另外两种方法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4。以不同Mn3O4合成尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数DLi+分别为:7.78×10-11,5.01×10-11,3.26×10-11cm2/s。

四氧化三锰水基钻井液润滑性能评价与研究

采用Zeta电位分析仪、激光粒度仪、扫描电镜测定了四氧化三锰、重晶石、铁矿粉的表面电荷、粒度分布和微观形状,对比考察了3种加重剂加重的水基钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数。实验结果表明,3种加重剂中,四氧化三锰颗粒的表面电荷最高,在钻井液中的表面亲水性最强,其颗粒呈球形,粒度分布窄、粒径小、比表面积大,颗粒的稳定性最强;因此四氧化三锰加重钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数最小;四氧化三锰、重晶石、铁矿粉加重钻井液泥饼润滑性改善的临界密度分别为1.3、1.5和1.5 g/cm3;重晶石、铁矿粉与四氧化三锰复配能改善他们加重钻井液的极压润滑性能及泥饼的润滑性能。分析其机理为四氧化三锰高的表面电荷使得颗粒分散均匀,降低了钻井液流动的内摩擦力,合理的粒度分布能增加起轴承效应的粒子数量,球形颗粒能显著降低钻井液固相颗粒之间的摩擦力。

锂二次电池正极材料用四氧化三锰的制备研究

在75℃,pH值为6.5下,以一水硫酸锰为原料,采用空气直接氧化法,当控制Mn2+浓度为60～70 g/L,调节适当的空气流量和搅拌速度,反应12 h,即可制备得到符合锂二次电池正极材料用的四氧化三锰,产物为类球形貌,晶形完整,该Mn3O4振实密度大于1.85 g/m3,Mn含量高于70.5%,S含量低于0.15%,主要金属杂质含量均在30×10-6以下,中位粒径在6～14μm范围内。

四氧化三锰/石墨烯超级电容器的制备及分析

为了最大程度上保留石墨烯的晶格结构以提高其电导并简化过渡金属氧化物与石墨烯复合物的制备过程,通过氢电弧放电和简易的高温处理成功制备得到四氧化三锰/石墨烯纳米复合材料,并将其用作超级电容器的电极.通过XRD、Raman光谱和TEM对产物的形貌、结构及成分进行了表征.电化学测试结果表明,由该材料制得的超级电容器具有良好的电容性质、出色的电化学稳定性(循环3 000圈后大约保持96%)以及较低的等效串联电阻.同时,四氧化三锰的掺入可使其比电容提高到纯石墨烯电极的3倍.因此,此方法为制备以新型石墨烯复合过渡金属氧化物作为高性能超级电容器电极的研究提供了新思路.

石灰乳法制备四氧化三锰

研究氯化锰与石灰乳制备四氧化三锰,并采用正交实验考察石灰乳浓度为1 mol/L时,Mn2+浓度、反应温度、石灰乳加料速度对氢氧化锰纯度的影响。正交实验结果表明,氯化锰浓度为0.5 mol/L、反应温度为80℃、加料速度为6 mL/min时,氢氧化锰中锰含量可达60%以上,初级产品四氧化三锰中锰含量为70.42%。X射线衍射、化学多元素和红外分析显示,初级产品四氧化三锰中的主要杂质为氧化钙和碱式氯化锰。碱式氯化锰可通过氢氧化钠溶液处理而去除。热力学计算和实验结果表明,水热法可同时除去杂质氧化钙和碱式氯化锰,最终产品锰含量可达71.27%。

从硫酸锰两步法制备的四氧化三锰中除硫

采用硫酸锰两步法合成高纯四氧化三锰,研究水解物的生成及洗涤条件对水解物及四氧化三锰中硫酸根含量的影响。测定不同加料方式、氨锰比、硫酸锰浓度、反应温度、氨水滴加速度条件下生成的水解物及其四氧化三锰产品的硫酸根含量,并对水解物分别使用稀氨水硝酸铵溶液和水洗涤,测定匀浆及淋洗两种洗涤方式下水解物的硫酸根含量。结果表明:在硫酸锰浓度0.5 mol/L、温度60℃、氨水滴加时间20 min、氨锰比为3:1的条件下,采用向硫酸锰溶液中滴加稀氨水的加料方式,四氧化三锰产率可达86.1%;采用匀浆洗涤方法能明显降低水解物的硫酸根含量,其效果优于淋洗方法;使用2%稀氨水匀浆洗涤两次所得四氧化三锰的硫酸根含量可降低至0.09%。

用软锰矿直接制备高纯高比表面四氧化三锰

软锰矿经中性浸出,通过除杂净化,制备出高纯硫酸锰溶液;碱化沉淀,采用微波加热进行控制氧化合成四氧化三锰,确定了该方法的最佳工艺参数.分别用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和全自动氮吸附比表面仪对样品进行了检测,结果表明:该方法成功制备了高纯四氧化三锰,比表面积高达28.27m2/g.

由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究

以MnSO4为原料、氨水为沉淀剂、空气为氧化剂,制备高纯Mn3O4。研究溶液pH值、反应温度以及催化剂对产物中Mn离子沉淀率和Mn含量的影响。结果表明:沉淀终点pH值为9.5时,Mn离子的沉淀率最大,达75.3%;当使用催化剂NH4Cl、控制氧化温度为40℃时,获得产物的Mn质量分数为71.5%、粒径小于200 nm,为高纯Mn3O4。

碱性介质中制备纳米四氧化三锰及其超级电容特性

比较了不同碱溶液中纳米Mn3O4的制备及其超级电容性能。用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等技术手段分别测试了晶体结构和表面形貌。用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明,在氢氧化钠、氨水中Mn2+沉淀氧化可以直接制备纳米Mn3O4;碳酸钠中先生成Mn CO3,加氢氧化钠可转化为纳米Mn3O4。Na OH、NH3和Na2CO33种介质中制备的Mn3O4晶粒尺寸分别为29.5、20.2和36.3 nm。纳米Mn3O4经连续充放电循环后可活化为Birnessite-type Mn O2。氨水中制备的Mn3O4活化后比容量最大,达到239 F/g,是一种具有应用前景的超级电容器材料。