一种以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料及其制备方法和应用技术

技术编号:44981606 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-15 17:01
本发明专利技术公开了一种以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料及其制备方法,属于无机非金属材料制备以及超级电容器技术领域。所述铈锰固溶体材料具体是在室温下采用均匀沉淀法配合通风烧结合成,为单一相不同于二氧化锰复合材料,通过向二氧化锰晶格中掺入四价和三价铈离子形成铈锰固溶体,进一步的改善了传统纯相二氧化锰的电荷传递效率,进一步地改善了传统纯相二氧化锰的电化学性能,可应用于超级电容器领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器,具体涉及一种以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、超级电容器材料中mno2的研究现状:mno2其本身的骨架是根据[mno6]与氧原子以配位键的形式形成呈八面体的立方紧密堆积而成,其中氧原子的位置位于八面体的顶角上,而锰原子在整个八面体的体心位置,在[mno6]八面体中共棱连接形成单链、双链和多链等结构,不同链之间再通过共顶点形成有空隙的隧道结构,由于[mno6]八面体具有多种的不同堆积形成方式,同时锰的价态较多,因此二氧化锰的晶体结构十分复杂而且晶型种类繁多。mno2因其高理论比容量、低能量密度、低价格、环保等特点,在能量存储领域受到了广泛关注。由于成本低、热学、化学和环境稳定性好,纳米结构的mno2电极材料常被用于电化学领域,具有良好的电子性能、易于质子、电子传递途径,以及良好的可逆氧化还原反应。在不同的金属氧化物中,mno2由于其合成工艺简单,成本低,电化学性能优异而被认为是有前途的无机材料之一。而mno2电极材料,厚度只有微米,由于其导电性较低,电荷传递电阻较高,所以一般情况下,其比电容值较小,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料是向二氧化锰晶格中掺入四价和三价铈离子后形成,其以原子比计的化学组成表达式为MnXCeYO2,其中:X=1,Y=0.01-0.1。

2.根据权利要求1所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料是由二氧化铈和二氧化锰组成,表现为二氧化锰单一相。

3.根据权利要求1所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料颗粒尺寸5-10nm,纯度为90%以上;铈锰固溶体相比于商业二氧化锰的电容值增加了35%以上。

4.根据权利要求1所述的以二氧化锰为...

【技术特征摘要】

1.一种以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料是向二氧化锰晶格中掺入四价和三价铈离子后形成,其以原子比计的化学组成表达式为mnxceyo2,其中:x=1,y=0.01-0.1。

2.根据权利要求1所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料是由二氧化铈和二氧化锰组成,表现为二氧化锰单一相。

3.根据权利要求1所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料,其特征在于:该铈锰固溶体材料颗粒尺寸5-10nm,纯度为90%以上;铈锰固溶体相比于商业二氧化锰的电容值增加了35%以上。

4.根据权利要求1所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体材料的制备方法,其特征在于:该方法是采用均匀沉淀法配合通风烧结制备所述铈锰固溶体材料,该方法具体包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,乙酸铈和乙酸锰的摩尔比例为(0~1):10,混合溶液中金属离子总浓度为0.2mol/l~0.7mol/l,碳酸铵溶液浓度为1mol/l~3mol/l。

6.根据权利要求5所述的以二氧化锰为主体的铈锰固溶体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述混合溶液与碳酸铵溶液的体积比例为1:(0.5-5);利用胶头滴管缓慢滴...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨炜沂蔡盛鑫
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:

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