[發明專利]一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法及應用

有效

• 申請號: 201310222186.0
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103334012A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 盧周廣;王慧碩
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;H01M4/50;H01G11/86
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）取電解錳陽極渣，篩選去除塊狀雜質，漂洗去除可溶性雜質，烘干，制得電解錳陽極渣預處理產物，所述電解錳陽極渣含有MnO₂，以及含有Fe₂O₃、Cr₂O₃、PbO₂、SiO₂和CuO中的一種或幾種；

（2）取所述電解錳陽極渣預處理產物與水、鋼球、添加劑按體積比1：0.4～0.8：2～4：1.2～4混合，通過球磨機以90～120r/min的轉速球磨1～12h，制得含錳復合漿料，所述添加劑選自導電炭黑、導電石墨和乙炔黑中的一種或幾種；

（3）取所述含錳復合漿料用壓濾機過濾，取濾渣，烘干至含水量為0～3%，制得用作電極材料的金屬摻雜的二氧化錳粉體。

2.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，步驟（2）中所述電解錳陽極渣預處理產物與水、鋼球、添加劑按體積比1：0.5～0.7：2.5～3.5：2～3混合。

3.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，步驟（2）中所述球磨為以100～110r/min的轉速球磨3～9h。

4.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，所述金屬摻雜的二氧化錳粉體的粒徑為1～10μm。

5.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，所述金屬摻雜的二氧化錳粉體中所含二氧化錳為不定型態。

6.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法，其特征在于，步驟（2）中所述球磨過程為每30分鐘放料返回一次，所述球磨過程中通過循環水進行冷卻至常溫。

7.如權利要求1所述的一種用電解錳陽極渣制備金屬摻雜的二氧化錳粉體的方法制得的金屬摻雜的二氧化錳粉體在制備超級電容器電極、鋰離子電池負極或空氣電池電極中的應用。

8.如權利要求7所述的金屬摻雜的二氧化錳粉體在制備超級電容器電極中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

取75～100重量份的金屬摻雜的二氧化錳粉體和0～25重量份的導電劑進行混合；然后加入適量乙醇進行研磨，在不斷研磨下，按所述金屬摻雜的二氧化錳粉體和導電劑的總重量與粘結劑重量的重量比為90～95：5～10的比例加入粘結劑，繼續研磨至乙醇完全揮發，制得超級電容器電極漿料；將所述超級電容器電極漿料搟成薄片并裁剪，隨后與集流體一起輥壓制得極片，干燥，制得超級電容器電極。

9.如權利要求7所述的金屬摻雜的二氧化錳粉體在制備鋰離子電池負極電極中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

取75～100重量份的金屬摻雜的二氧化錳粉體和0～25重量份的導電劑進行混合；在不斷研磨下，按所述金屬摻雜的二氧化錳粉體和導電劑的總重量與粘結劑重量的重量比為90～95：5～10的比例加入粘結劑，繼續研磨，制得鋰離子電池負極電極漿料，并使用刮刀將鋰離子電池負極電極漿料均勻涂布于銅箔上，再進行烘干，裁剪，制得鋰離子電池負極電極。

10.如權利要求7所述的金屬摻雜的二氧化錳粉體在制備空氣電池電極中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

取0.1～10重量份的金屬摻雜的二氧化錳粉體、40～70重量份活性炭和0～10重量份的導電劑進行混合；然后加入適量乙醇進行研磨，在不斷研磨下，按所述金屬摻雜的二氧化錳粉體、活性炭和導電劑的總重量與粘結劑重量的重量比為90～95：5～10的比例加入粘結劑，繼續研磨至乙醇完全揮發，制得空氣電池電極漿料；將所述空氣電池電極漿料搟成薄片并裁剪，隨后與集流體一起輥壓制得極片，干燥，制得空氣電池電極。