[发明专利]一种复合锰氧化物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电池用复合锰氧化物的制备方法，其特征在于：所述复合锰氧化物中的四价锰占总锰的百分比不小于75%，所述复合锰氧化物中还含有镧、锶、铅中的一种或多种，所述镧、锶、铅中的一种或多种的总摩尔与所述锰的摩尔比为0.02~0.16:1，所述制备方法包括如下步骤：

（1）使可溶二价锰盐以及镧盐、锶盐、铅盐中的一种或多种与强碱水溶液混合并搅拌，其中，所述强碱水溶液中的碱金属离子为钠离子和/或钾离子；

（2）在保持搅拌的状态下，利用空气、氧气、臭氧、过氧化氢中的一种或多种对步骤（1）得到的悬浊液进行氧化；

（3）在保持搅拌的状态下，向步骤（2）氧化后的悬浊液中加入高锰酸盐至悬浊液呈红色；其中，所述高锰酸盐的阳离子为钠离子和/或钾离子；

（4）在保持搅拌的状态下，向步骤（3）处理后的悬浊液中加入过氧化氢至红色变为无色；

（5）将步骤（4）得到的悬浊液进行过滤、清洗、干燥得到所述复合锰氧化物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的可溶二价锰盐为氯化锰、溴化锰、硝酸锰、硫酸锰、苯磺酸锰、乙酸锰、高氯酸锰、氯酸锰、溴酸锰、四氟硼酸锰、甲基磺酸锰、氨基磺酸锰、氟磺酸锰中的一种及以上；

所述的镧盐为硝酸镧、乙酸镧、硫酸镧、甲基磺酸镧、高氯酸镧、氯酸镧、溴酸镧、四氟硼酸镧、氨基磺酸镧、氟磺酸镧中的一种及以上；

所述的锶盐为硝酸锶、乙酸锶、硫酸锶、甲基磺酸锶、高氯酸锶、氯酸锶、溴酸锶、四氟硼酸锶、氨基磺酸锶、氟磺酸锶中的一种及以上；

所述的铅盐为硝酸铅、乙酸铅、硫酸铅、甲基磺酸铅、高氯酸铅、氯酸铅、溴酸铅、四氟硼酸铅、氨基磺酸铅、氟磺酸铅中的一种及以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述强碱水溶液的浓度为1~10mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述可溶二价锰盐以及镧盐、锶盐、铅盐中的一种或多种以水溶液的形式投料，所述可溶二价锰盐以及镧盐、锶盐、铅盐中的一种或多种在所述水溶液中的总浓度为0.1~5 mol/L。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述可溶二价锰盐以及镧盐、锶盐、铅盐中的一种或多种在所述水溶液中的总浓度为0.5~2.5 mol/L。

6.根据权利要求1所述的复合锰氧化物的制备方法，其特征在于：控制所述步骤（1）至（4）的温度独立地为0~95℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：控制所述步骤（1）至（4）的反应时间独立地为0.1~5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：控制步骤（5）中干燥的温度为50~220℃。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：控制步骤（5）中干燥的温度为90~190℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：控制步骤（5）中干燥的时间为0.5~36h。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述复合锰氧化物中还含有钠离子和/或钾离子，所述钠离子和/或钾离子的总摩尔与所述锰的摩尔比为0.001~0.007:1。

12.根据权利要求1或11所述的制备方法，其特征在于：所述复合锰氧化物包括内核以及外壳，所述内核为含有镧、锶、铅中的一种或多种的复合锰氧化物，所述外壳包括锰氧化物。