[发明专利]一种Na2

说明书

本发明属于复合材料制备技术领域，公开了一种Na₂Mn₈O₁₆/Mn₂O₃复合材料的制备及其电化学性能的测试方法，将KOH和NaOH用去离子水溶解，配成溶液A；将0.5mol/L的CH₃COONa溶液倒入1.0mol/L的Mn(CH₃COO)₂溶液中配成溶液B；将溶液A逐滴加入溶液B；滴加完成后，将混合后的溶液转移到高压釜内，在180℃条件下反应24h，自然冷却至室温后将产物离心分离；将分离后的物质放入管式炉中烘干，空气气氛下500℃煅烧5h，自然冷却即可。本发明通过对材料的结构和形貌进行表征，及对材料进行电化学性能测试，可知该复合材料具有良好的稳定性和优秀的倍率性及循环性能。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种Na₂Mn₈O₁₆/Mn₂O₃复合材料的制备及其电化学性能的测试方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

过渡金属氧化物由于其独特的电化学性能常常被用来作为超级电容器的电极活性物质。其中过渡金属氧化物中的锰氧化物(Mn_xO_y)具有低成本、氧化价态可变、优异的循环性能和较高的电容量而受到广泛的研究。Mn的氧化物形式有很多，如：MnO₂，Mn₂O₃，Mn₃O₄等，其中MnO₂的应用最多。采用共沉淀的方法可以制备MnO₂纳米粒子，采用水热法可以制备Mn₂O₃纳米粒子，还有一些研究表明，在Mn₂O₃材料中掺杂碳材料可以提高复合材料的电容量。

锰氧化物在钠离子电池中应用时，一般都会以锰酸钠材料的形式(NaMnO₂)。锰酸钠常见的制备方法一般有固相法、水热法、溶胶凝胶法等。而另外一种新型的Na₂Mn₈O₁₆材料也具有电化学活性，可以作为电容器和钠离子电池的电极材料，现有的技术中可以通过高温煅烧法制备Na₂Mn₈O₁₆，文献中先是按照摩尔比1:8将碳酸钠和二氧化锰溶解在蒸馏水中，常温下搅拌12h，然后在70℃温度下将溶液蒸干，接着在750℃温度下煅烧36h，得到最终产物。此种方法比较繁琐，而且时间周期较长，同时MnO₂不溶于水，所以配制的溶液分散性不好。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中Na₂Mn₈O₁₆材料的合成温度比较高，而且反应的时间周期也太长，浪费了大量的电能和时间。

(2)现有技术中Na₂Mn₈O₁₆材料的合成步骤比较繁琐，前处理过程需要很长时间，而且采用的方法是在70℃温度下将溶液蒸干，这个方法浪费时间和能源，不能规模化生产。

(3)现有技术中Na₂Mn₈O₁₆材料的合成采用MnO₂作为原材料，因为MnO₂不溶于水，所以配制的溶液分散性不好，不能将离子在原子尺度上分散均匀，对后续的Na₂Mn₈O₁₆材料的合成造成很大的影响。