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二氧化锰是什么

原创 2023-04-10 13:21:11

二氧化锰,是一种无机化合物,化学式为MnO2,为黑色无定形粉末或黑色斜方晶体,难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。用于锰盐的制备,也用作氧化剂、除锈剂、催化剂。

高活性(YE-A01)天然二氧化锰(YE-A09)直接用作电池的正极材料。随着时间的推移,其资源已日趋枯竭。研究使用低活性高品位天然二氧化锰,一直是锰工业和电池工业科技工作者所关助与 研究热点。大量试验基础上有人曾提出以 “电解二氧化锰(EMD)电解液为酸性介质的歧化活 化,添加少量NaClO3和含铝聚氯化物”的活化体系,对研制活性二氧化锰的焙烧、歧化活化及活化体系的最佳优化组合进行了深入研究。

以前研究工作基础上,借鉴化学二氧化锰工艺技术,以“微粒电解二氧化锰(CEMD)电解液为酸性介质的歧化活化,NaClO3为氧化剂的氧化重质化,含铝聚氯化物浸渍”的新型活化体系,活化了低活性高品位天然二氧化锰的焙烧 粉(Mn2O3)而制成晶粒型高活性二氧化锰电池正极材料。具有丰富的吸液能力和较大的比表面积,以及优异的放电性能,尤其是2Ω重负荷连放和3.9Ω轻负荷间放。由于研制样品各项物理化学性能和电化学性能接近或趋于接近EMD。在电池生产中,可以部分或全部替代价格昂贵的电解二氧化锰,潜在经济效益显现,开发应用前景广阔。

三氧化二锰粉体的制备

取一定量的天然二氧化锰矿,烘干,粉磨至全部通过100目筛,在700℃的转炉中热分解焙烧1.5 h,使天然二氧化锰矿粉中 MnO2 转化为 Mn2O3,取出粉体冷却到常温,充分研碎即得Mn2O3粉体。

活性二氧化锰的制备

取一定量Mn2O3粉体置于“微粒电解二氧化锰(CEMD)电解液 + NaClO3 氧化剂 + 含铝聚氯化物”为介质的新型活化体系中,控制活化温度80℃ 左右,歧化活化时间2h。活化结束后,用10% NaOH溶液中和洗涤,调整 pH 值为 6 左右,经搅拌、 过滤、烘干即得晶粒型活性二氧化锰。

关于新型活化体系活化机理

在酸性介质中,Mn2O3粉体歧化活化成活性二氧化锰,其主反应式为:

Mn2O3 + 2H + →MnO2 + Mn2+ + H2O

从化学反应式看,以硫酸(H2SO4)为酸性介质,活化时,Mn2O3粉体自身发生氧化还原反应,也就是歧化反应,生成的固体物质为活性二氧化锰,溶液物质为硫酸锰。一些文献提出将硫酸锰溶液净化后制备成固体硫酸锰。大量试验发现,以H2SO4为酸性介质活化Mn2O3粉体过程中所产生的MnSO4并不多,而以H2SO4为酸性介质的活化体系又成为可能。因此,在大量试验基础上,借鉴化学二氧化锰工艺技术,提出以“CEMD 电解液为酸性介质的歧化活化,NaClO3 为氧化剂的氧化重质化,含铝聚氯化物为浸渍”的新型活化体系。

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来自佰学网

刘老师

刘老师

中国人大教育学硕士

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