一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法技术

本发明专利技术公开了一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法，该方法包括以下步骤：A，制备包含有锰盐和酸的电解液，其中锰盐和酸的阴离子相同，阴离子包括硫酸根离子或氯离子中的任一种；B，将电解液、阴极和阳极放入电解槽中，在阳极上施加光照，采用恒电流电解沉积二氧化锰，其中，光照中含有能量大于或等于0.58eV的光子；C，将二氧化锰从阳极上剥落，并将剥落后的二氧化锰依次进行粉碎、洗涤、中和以及干燥，得到二氧化锰产品。本发明专利技术提出的技术方案降低了电极欧姆压降、反应阻抗、槽电压和电解温度，提升了可采用的阳极电流密度，且槽电压不会因此升高，进而提升沉积速率和产能，降低能耗。

A method for preparing manganese dioxide by photoelectrochemical metallurgy

The invention discloses a method for preparing manganese dioxide by photoelectrochemical metallurgy. The method comprises the following steps: A, preparing an electrolyte containing manganese salt and acid, wherein the anions of manganese salt and acid are the same, and the anions include either sulfate ion or chloride ion; B, placing the electrolyte, cathode and anode in an electrolytic cell. Manganese dioxide was electrodeposited on the anode by galvanostatic electrolysis under illumination, which contained photons with energy greater than or equal to 0.58eV; C. Manganese dioxide was peeled off the anode, and the peeled manganese dioxide was crushed, washed, neutralized and dried in turn to obtain manganese dioxide products. The technical scheme of the invention reduces the ohmic voltage drop of the electrode, the reaction impedance, the cell voltage and the electrolytic temperature, enhances the available anode current density, and the cell voltage will not increase accordingly, thereby improving the deposition rate and the production capacity, and reducing the energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法
本专利技术涉及光电冶金领域，尤其涉及一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法。
技术介绍
二氧化锰是一种半导体氧化物，凭借其高的放电率和使用寿命，作为电极材料被应用在碱锰电池、锌锰电池、镁锰电池、锂锰电池等化学电源中；近年来，二氧化锰超级电容器等新型电源也受到科研人员的广泛关注；二氧化锰还可以应用于催化剂、氧化剂、陶瓷和玻璃等方面。二氧化锰可以分为天然二氧化锰(NMD)、电解二氧化锰(EMD)和化学二氧化锰(CMD)三大类。过去我国曾大量使用天然二氧化锰，但是长年累月的开采导致锰矿石日趋枯竭，天然二氧化锰逐渐的被电解二氧化锰(EMD)和化学二氧化锰(CMD)所取代。其中，电解二氧化锰(EMD)具有较高的纯度(90％以上)，是γ晶型(有较高的电化学容量)，而且制备设备简单，操作安全，易处理，因此受到更多人的重视。电解制备二氧化锰的过程主要分为三步：制液、电解和电解后处理。原料可以是氧化锰矿或碳酸锰矿。理论上任何二价锰盐均可作为电解质在合适的电极上产出二氧化锰。目前高温电解法是世界各国生成二氧化锰的主要方法，一般电解条件如下:电解液浓度:MnSO490～11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：A，制备包含有锰盐和酸的电解液，其中锰盐和酸的阴离子相同，阴离子包括硫酸根离子或氯离子中的任一种；B，将电解液、阴极和阳极放入电解槽中，在阳极上施加光照，采用恒电流电解沉积二氧化锰，其中，光照中含有能量大于或等于0.58eV的光子；C，将二氧化锰从阳极上剥落，并将剥落后的二氧化锰依次进行粉碎、洗涤、中和以及干燥，得到二氧化锰产品。

【技术特征摘要】
1.一种光电化学冶金制备二氧化锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：A，制备包含有锰盐和酸的电解液，其中锰盐和酸的阴离子相同，阴离子包括硫酸根离子或氯离子中的任一种；B，将电解液、阴极和阳极放入电解槽中，在阳极上施加光照，采用恒电流电解沉积二氧化锰，其中，光照中含有能量大于或等于0.58eV的光子；C，将二氧化锰从阳极上剥落，并将剥落后的二氧化锰依次进行粉碎、洗涤、中和以及干燥，得到二氧化锰产品。2.如权利要求1所述的光电化学冶金制备二氧化锰的方法，其特征在于，施加在阳极上的光照强度为10～3000mW/cm2。3.如权利要求2所述的光电化学冶金制备二氧化锰的方法，其特征在于，电解过程前期光照强度采用10～1000mW/cm2，后期光照强度采用1000～3000mW/cm2。4.如权利要求3所述的光电化学冶金制备二氧化锰的方法，其特征在于，用于照射阳极的光源选自太阳光、氙灯、卤钨灯、LED灯、金卤灯、汞灯、激光或白炽灯中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳洋，肖涵睿，蒋良兴，赖延清，肖劲，李劼，刘业翔，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43