离子掺杂γ-MnO2纳米材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种离子掺杂γ‑MnO<subgt;2</subgt;纳米材料，所述离子为二价钴离子。本发明专利技术还公开了上述离子掺杂γ‑MnO<subgt;2</subgt;纳米材料的制备方法与应用。本发明专利技术通过调节反应体系的酸碱性，不仅可促使过硫酸盐和二价锰离子在较低温度下发生反应，得到γ‑MnO<subgt;2</subgt;纳米材料；还可使钴掺杂进入γ‑MnO<subgt;2</subgt;晶体中，较好地稳定二氧化锰的晶体结构；并使得改性的γ‑MnO<subgt;2</subgt;产生大量氧缺陷，有效提升了材料的导电率，改善了材料的循环性能；作为电极材料使用时，还能催化电解液中锰离子沉积在电极上，进一步改善循环性能。与现有技术相比，本发明专利技术制备方法简单、成本低廉、产品性能优异，具有较好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学，具体涉及一种离子掺杂γ-mno2纳米材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、锌离子电池作为一种新兴的能源存储设备，因其成本低、安全性高、锌储量丰富等优点而备受关注。二氧化锰纳米材料作为锌离子电池的正极材料，具有来源丰富、价格低廉、环境友好、工作电压高、理论比容量高等优点，使其成为锌离子电池正极材料的研究热点。然而，mno2正极材料的电化学性能与晶体结构及形貌密切相关,不同的合成方法可以得到不 同晶型不同形貌的产物， 这直接影响了二氧化锰的性能。在不同晶型二氧化锰中，γ-mno2由[1´1]和[1´2]两种隧道交替组成，其两种隧道并非呈现完全的周期性排列，因此通常情况下γ-mno2结晶度较低，有多种晶格缺陷。这种独特的结构，有利于zn2+嵌入和脱出，使得γ-mno2在水系锌离子电池表现巨大的应用前景。然而，γ-mno2通常需要在水热(cn111268738 a 反应温度大于70℃）、电解（cn 112499687 b）或者高温分解等条件下合成。电解二氧化锰虽然容易产业化， 但其具有成本高耗电多投资大， 并且颗粒较大等缺点，水热法或者高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子掺杂γ-MnO2纳米材料，其特征在于：所述离子为二价钴离子。

2.权利要求1所述的离子掺杂γ-MnO2纳米材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的离子掺杂γ-MnO2纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，二价锰盐为以下化合物中的一种或多种：氯化锰、硫酸锰、硝酸锰，氯化锰的水合物、硫酸锰的水合物、硝酸锰的水合物。

4.根据权利要求2或3所述的离子掺杂γ-MnO2纳米材料的制备方法，其特征在于：所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或多种。

5.根据权利要求2或3所述的离子掺杂...

【技术特征摘要】

1.一种离子掺杂γ-mno2纳米材料，其特征在于：所述离子为二价钴离子。

2.权利要求1所述的离子掺杂γ-mno2纳米材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的离子掺杂γ-mno2纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，二价锰盐为以下化合物中的一种或多种：氯化锰、硫酸锰、硝酸锰，氯化锰的水合物、硫酸锰的水合物、硝酸锰的水合物。

4.根据权利要求2或3所述的离子掺杂γ-mno2纳米材料的制备方法，其特征在于：所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或多种。

5.根据权利要求2或3所述的离子掺杂γ-mno2纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 s1 中，二价钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴及其水合物中一种或多种。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王又容，杜传青，程四清，游军杰，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：