[发明专利]一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法及应用

权利要求书

1.一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取电解锰阳极渣，筛选去除块状杂质，漂洗去除可溶性杂质，烘干，制得电解锰阳极渣预处理产物，所述电解锰阳极渣含有MnO₂，以及含有Fe₂O₃、Cr₂O₃、PbO₂、SiO₂和CuO中的一种或几种；

（2）取所述电解锰阳极渣预处理产物与水、钢球、添加剂按体积比1：0.4～0.8：2～4：1.2～4混合，通过球磨机以90～120r/min的转速球磨1～12h，制得含锰复合浆料，所述添加剂选自导电炭黑、导电石墨和乙炔黑中的一种或几种；

（3）取所述含锰复合浆料用压滤机过滤，取滤渣，烘干至含水量为0～3%，制得用作电极材料的金属掺杂的二氧化锰粉体。

2.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述电解锰阳极渣预处理产物与水、钢球、添加剂按体积比1：0.5～0.7：2.5～3.5：2～3混合。

3.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述球磨为以100～110r/min的转速球磨3～9h。

4.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，所述金属掺杂的二氧化锰粉体的粒径为1～10μm。

5.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，所述金属掺杂的二氧化锰粉体中所含二氧化锰为不定型态。

6.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述球磨过程为每30分钟放料返回一次，所述球磨过程中通过循环水进行冷却至常温。

7.如权利要求1所述的一种用电解锰阳极渣制备金属掺杂的二氧化锰粉体的方法制得的金属掺杂的二氧化锰粉体在制备超级电容器电极、锂离子电池负极或空气电池电极中的应用。

8.如权利要求7所述的金属掺杂的二氧化锰粉体在制备超级电容器电极中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

取75～100重量份的金属掺杂的二氧化锰粉体和0～25重量份的导电剂进行混合；然后加入适量乙醇进行研磨，在不断研磨下，按所述金属掺杂的二氧化锰粉体和导电剂的总重量与粘结剂重量的重量比为90～95：5～10的比例加入粘结剂，继续研磨至乙醇完全挥发，制得超级电容器电极浆料；将所述超级电容器电极浆料擀成薄片并裁剪，随后与集流体一起辊压制得极片，干燥，制得超级电容器电极。

9.如权利要求7所述的金属掺杂的二氧化锰粉体在制备锂离子电池负极电极中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

取75～100重量份的金属掺杂的二氧化锰粉体和0～25重量份的导电剂进行混合；在不断研磨下，按所述金属掺杂的二氧化锰粉体和导电剂的总重量与粘结剂重量的重量比为90～95：5～10的比例加入粘结剂，继续研磨，制得锂离子电池负极电极浆料，并使用刮刀将锂离子电池负极电极浆料均匀涂布于铜箔上，再进行烘干，裁剪，制得锂离子电池负极电极。

10.如权利要求7所述的金属掺杂的二氧化锰粉体在制备空气电池电极中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

取0.1～10重量份的金属掺杂的二氧化锰粉体、40～70重量份活性炭和0～10重量份的导电剂进行混合；然后加入适量乙醇进行研磨，在不断研磨下，按所述金属掺杂的二氧化锰粉体、活性炭和导电剂的总重量与粘结剂重量的重量比为90～95：5～10的比例加入粘结剂，继续研磨至乙醇完全挥发，制得空气电池电极浆料；将所述空气电池电极浆料擀成薄片并裁剪，随后与集流体一起辊压制得极片，干燥，制得空气电池电极。