dióxido de manganeso , también conocido como " peróxido de manganeso " , " óxido de manganeso negro " , es un cristal ortorrómbico negro o polvo marrón-negro , y hay muchas variantes . insoluble en agua, ácido nítrico, ácido sulfúrico frío y ácido acético, soluble en ácido clorhídrico frío y concentrado para generar mncl4 de color marrón verdoso claro inestable, que se calienta y reacciona con ácido clorhídrico concentrado para liberar cloro gas. reacciona con ácido sulfúrico concentrado y libera oxígeno lentamente, y puede disolverse en ácido sulfúrico diluido o ácido nítrico en presencia de H2O2 o H2C2O4. cuando se calienta a 600 ℃ en el aire, libera oxígeno y se transforma en mn2o3, y cuando está al rojo vivo, se transforma en mn3o4. es un oxidante fuerte y no se puede calentar o frotar con sustancias orgánicas u otras sustancias oxidables, como el azufre, sulfuro, fosfuro, etc. existe en la naturaleza como pirolusita. método de preparación: se puede preparar calentando manganeso cristales de nitrato en el aire a 150-190 ℃ durante mucho tiempo.

1. método para preparar dióxido de manganeso electrolítico con alta densidad de compactación
dado que el dióxido de manganeso electrolítico es un material económico y abundante, y tiene excelentes propiedades de descarga y almacenamiento a largo plazo,, se usa comúnmente como material activo para celdas de batería secas. por ejemplo, dióxido de manganeso electrolítico se utiliza como material para electrodos positivos en baterías primarias alcalinas. El dióxido de manganeso electrolítico se prepara normalmente haciendo pasar una corriente continua a través de un baño galvánico que contiene una solución ácida de sulfato de manganeso y ácido sulfúrico.

el electrodo positivo de la celda de galvanoplastia puede comprender una placa de titanio con dióxido de manganeso electrolítico depositado sobre ella. el electrodo negativo puede estar hecho de grafito o cobre o materiales similares. cuando el dióxido de manganeso electrolítico depositado alcanza un espesor de aproximadamente 1 mm hasta unos 75 mm, se retira de la placa de titanio con una fuerza externa, y se puede pulverizar hasta un tamaño máximo de 25-100 mm para obtener dióxido de manganeso electrolítico para su posterior procesamiento de fragmentos de manganeso. el tamaño de los fragmentos de dióxido de manganeso electrolítico se reduce aún más utilizando un proceso de molienda o pulverización para cumplir con los requisitos del fabricante de la batería. dado que el dióxido de manganeso electrolítico se prepara en un baño ácido, la preparación de dióxido de manganeso electrolítico generalmente requiere lavado o tratamiento cáustico del electrolítico. dióxido de manganeso para neutralizar la acidez residual del baño de ácido.

este tratamiento se puede realizar antes o después de pulverizar el dióxido de manganeso electrolítico. si el paso de neutralización se realiza después del paso de pulverización, las partículas de dióxido de manganeso electrolítico generalmente se suspenden en una solución acuosa a la que se le ha agregado hidróxido de sodio, y una vez que se neutraliza la acidez, se realiza la deshidratación para separar la solución acuosa de las partículas sólidas de dióxido de manganeso electrolítico . el material obtenido después del paso de neutralización se denomina dióxido de manganeso electrolítico neutralizado. en el paso final, el dióxido de manganeso electrolítico se seca hasta cierto tamaño.

por ejemplo, para aplicaciones de celdas galvánicas alcalinas, el paso de secado es generalmente suave, dejando agua fisisorbida, que puede comprender de aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso del producto. el material resultante es un material activo para las pilas alcalinas primarias. los fabricantes de pilas utilizan dióxido de manganeso electrolítico como material activo para el electrodo positivo de las pilas alcalinas frente al ánodo de zinc. el dióxido de manganeso electrolítico se combina con otros materiales que forman el electrodo positivo precursor y compactado por medio de una herramienta. la cantidad de dióxido de manganeso electrolítico encapsulado en un volumen predeterminado de batería es un factor importante para determinar el rendimiento de la batería. la densidad de compactación del dióxido de manganeso electrolítico es un parámetro utilizado para predecir la cantidad de dióxido de manganeso electrolítico que se puede cargar en una batería. Los fabricantes de baterías prefieren densidades de compactación altas porque las baterías con un prede el volumen determinado tendrá un mejor rendimiento cuando el dióxido de manganeso electrolítico se compacte más densamente.

2. método de limpieza ultrasónica de dióxido de manganeso
El dióxido de manganeso electrolítico es el mejor material despolarizador para las baterías de zinc-manganeso. con el desarrollo de la industria de las baterías,, los fabricantes de baterías tienen requisitos cada vez más altos para los materiales de dióxido de manganeso electrolítico,, entre los que se encuentra el rendimiento de descarga del dióxido de manganeso electrolítico es la máxima prioridad. pesado. para este fin, Los fabricantes de electrólisis y muchos departamentos de investigación científica han invertido mucho esfuerzo para encontrar procesos más razonables desde el proceso de electrólisis y el proceso de postratamiento para producir dióxido de manganeso electrolítico con mayor calidad. especialmente el proceso de lavado del producto.

en el pasado, el método de producción industrial era usar agua caliente, agitar y remojar durante mucho tiempo, lavar repetidamente muchas veces, y luego filtrar. además, el efecto de limpieza de impurezas no es bueno. en el artículo "proceso de producción de dióxido de manganeso electrolítico para baterías alcalinas de manganeso sin mercurio" ("publicación de la batería", 2003, 33(2), p. 102, escrito por xiao zheng), se sugiere que se puede usar el método de lavado con vapor a alta presión. que involucra alta presión, es difícil realizar una gran cantidad de equipo de procesamiento de dióxido de manganeso, y el proceso es complicado. el propósito de la presente invención es proporcionar un método para la limpieza ultrasónica de dióxido de manganeso, que tiene un buen efecto de eliminación de impurezas, tiempo de producción corto, alta eficiencia, y puede mejorar en gran medida el rendimiento de descarga de dióxido de manganeso.

para lograr el propósito anterior, CN03156025.3 adopta el siguiente esquema técnico: un método para la limpieza ultrasónica de dióxido de manganeso, el método comprende los siguientes pasos:

(1), mezclar dióxido de manganeso industrial y agua para mezclar con dióxido de manganeso y agua, colocar en el recipiente provisto de calentador y agitador; o, en el recipiente provisto de calentador y agitador , mezclar dióxido de manganeso industrial y agua para preparar una mezcla de dióxido de manganeso y agua;

(2), vuelva a colocar el recipiente en el tanque ultrasónico en el equipo ultrasónico, y coloque agua en el tanque ultrasónico;

(3) , use un calentador para calentar , y agitar , y realizar un tratamiento ultrasónico en la condición de que la frecuencia sea de 25-40 khz;

(4) después del tratamiento ultrasónico,, saque la solución mixta de dióxido de manganeso y agua, después de que se complete la filtración, y se seque el dióxido de manganeso.

la invención adopta el método de tratamiento ultrasónico y utiliza la cavitación ultrasónica para generar un fuerte impacto, que destruye la película de gas y la película líquida en la superficie de las micropartículas, para que la loción pueda entrar en contacto completo con la superficie de las micropartículas de dióxido de manganeso e impactan las partículas que entran en el dióxido de manganeso. el interior de los poros se separa luego de la superficie y los microporos de las partículas de dióxido de manganeso para lograr el propósito de lavar la superficie y el interior de las micropartículas de dióxido de manganeso.

3. Un método controlable para preparar dióxido de manganeso nanométrico
los métodos para preparar mno2 incluyen principalmente el método de coprecipitación en fase líquida, el método en fase sólida a baja temperatura, el método de descomposición térmica, el método de síntesis hidrotermal y el método sol-gel. entre ellos, el método de precipitación en fase líquida tiene las características de una reacción simple, rápida, completa y de bajo costo, pero la desventaja es que la morfología del producto de reacción no se puede controlar durante el proceso de reacción, y el tamaño de partícula obtenido es grande.

cn201711140262.8 propone un método para preparar mno2 mediante la adición de bromuro de dodecil amoníaco (CTAB) como surfactante. el esquema técnico de CN201711140262.8 es: un método de preparación controlable de nanodióxido de manganeso, que adopta el siguientes pasos:

paso 1: preparación del material activo de dióxido de manganeso: agregue surfactante a 200 mol de solución 0.1mol/l kmn04, agregue gota a gota 300mol de solución 0.2mol/l mn(ch3coo)2 dentro de 2h, revuelva durante 8h, el producto precipitado se lava con agua desionizada y etanol y se filtra, y el filtrado se seca y se muele para obtener una sustancia activa de dióxido de manganeso de color marrón-negro;

paso 2: preparación de la lámina de electrodo de dióxido de manganeso: mezcle el material activo de dióxido de manganeso, negro de carbón conductor y politetrafluoroetileno (PTFE) aglutinante, revuelva con n-metilpirrolidona para formar plastilina, presione hacia abajo sobre ti Una lámina de electrodo de dióxido de manganeso se prepara en el chip.

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