一种层状化学二氧化锰的制备方法与流程

技术特征：
1.一种层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述层状化学二氧化锰的制备方法包括：步骤一，获取硫酸锰，并利用去离子水对获取的所述硫酸锰进行溶解，得到硫酸锰溶液；对得到的所述硫酸锰溶液进行纯化处理，得到纯化后的硫酸锰溶液；步骤二，将硫酸锰溶液进行结晶处理，得到硫酸锰晶体；对所述硫酸锰晶体进行处理，得到预处理后的硫酸锰晶体；步骤三，将预处理后的硫酸锰晶体溶于去离子水中，于冰浴条件下磁力搅拌一段时间，得到混合溶液a；步骤四，向得到的混合溶液a中加入碳酸氢铵溶液，继续于冰浴条件下磁力搅拌一段时间，固液分离后得到混合溶液b；步骤五，将所述混合溶液b进行微波加热，抽滤并利用蒸馏水冲洗沉淀，再对所述水洗后的沉淀进行干燥，得到层状化学二氧化锰。2.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，对得到的所述硫酸锰溶液进行纯化处理，得到纯化后的硫酸锰溶液包括：首先，向得到的硫酸锰溶液中加入金属锰粉与硫化钾，搅拌均匀后，于室温下静置反应一段时间，固液分离得到硫酸锰的初步处理液；其次，向所述硫酸锰的初步处理液中加入一定量的硝酸锰得到混合溶液，将得到的所述混合溶液进行水浴加热，并辅以超声振荡处理，得到硫酸锰的二次处理液；最后，利用离子交换树脂对所述硫酸锰的二次处理液进行纯化处理，得到纯化后的硫酸锰溶液。3.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，对所述硫酸锰晶体进行处理，得到预处理后的硫酸锰晶体包括以下步骤：首先，将所述硫酸锰晶体利用低温粉碎机进行粉碎处理得到硫酸锰粉末；将得到的硫酸锰粉末放置于马弗炉中进行高温煅烧；其次，将所述高温煅烧产物放置于180目的筛子中，利用流动的去离子水冲洗一段时间后，利用真空冷冻干燥剂进行干燥处理，得到预处理后的硫酸锰晶体。4.如权利要求3所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述将得到的硫酸锰粉末放置于马弗炉中进行高温煅烧包括：在氧气的参与下，于450-5500℃下高温煅烧8小时。5.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，磁力搅拌时间为5分钟。6.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，磁力搅拌时间为15分钟。7.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，将所述混合溶液b进行微波加热包括：于150℃-180℃下将所述混合溶液b加热30分钟。8.如权利要求1所述层状化学二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，对所述水洗后的沉淀进行干燥包括：于55-95℃下干燥6-8小时。9.一种利用权利要求1-8任意一项所述层状化学二氧化锰的制备方法制备的层状化学二氧化锰。
10.一种如权利要求9所述层状化学二氧化锰的层状化学二氧化锰性能测试系统，其特征在于，所述层状化学二氧化锰性能测试系统包括：取样模块，与中央控制模块连接，用于采集制备的层状化学二氧化锰的样本；中央控制模块，与取样模块、结构分析模块、形貌采集模块、微观结构确定模块、参数采集模块、光谱分析模块、热重分析模块、电化学测试模块以及结果输出模块连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；结构分析模块，与中央控制模块连接，用于利用x-射线衍射仪对制备得到的层状化学二氧化锰的晶相结构进行分析；形貌采集模块，与中央控制模块连接，用于利用扫描电子显微镜对所述层状化学二氧化锰的颗粒大小和表面形貌；微观结构确定模块，与中央控制模块丽娜姐，用于利用透射电子显微镜确定层状化学二氧化锰的微观结构，并利用晶格条纹表征层状化学二氧化锰的结构类型；同时用于确定层状化学二氧化锰的的元素分布以及比例；参数采集模块，与中央控制模块连接，用于利用测定仪器测点所述层状化学二氧化锰的表面积、孔结构或其他参数；光谱分析模块，与中央控制模块连接，用于利用光谱仪对所述层状化学二氧化锰进行光谱分析，得到层状化学二氧化锰的光谱图；热重分析模块，与中央控制模块连接，用于对得到的层状化学二氧化锰进行热重分析，并绘制层状化学二氧化锰的热重曲线；电化学测试模块，与中央控制模块连接，用于利用所述层状化学二氧化锰的为锂离子二次电池负极材料进行半电池的组装，并对组装得到的半电池进行电化学性能测试；所述电化学测试模块包括：充放电测试单元，用于对组装得到的半电池进行恒电流充放电测试；线性测试单元，用于对组装得到的半电池进行线性循环伏安测试以及交流阻抗测试；结果输出模块，与中央控制模块连接，用于基于采集的层状化学二氧化锰的形貌、结构、参数以及各种分析结果输出层状化学二氧化锰的性能分析测试结果。

技术总结
本发明属于二氧化锰制备技术领域，公开了一种层状化学二氧化锰的制备方法，包括：对硫酸锰溶液进行纯化处理、结晶处理以及预处理，得到预处理后的硫酸锰晶体；将预处理后的硫酸锰晶体溶于去离子水中，于冰浴条件下磁力搅拌一段时间，得到混合溶液A；向得到的混合溶液A中加入碳酸氢铵溶液，继续于冰浴条件下磁力搅拌一段时间，固液分离后得到混合溶液B；将所述混合溶液B进行微波加热，抽滤并利用蒸馏水冲洗沉淀，再对所述水洗后的沉淀进行干燥，得到层状化学二氧化锰。本发明的层状化学二氧化锰制备方法采用的原材料易获取且成本低，工艺简单，反应条件温和，易于控制。易于控制。易于控制。


技术研发人员：陈奇志 陈晗 周伟 史磊 向楷雄 苏广源 林军干 黄小波
受保护的技术使用者：广西汇元锰业有限责任公司
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/8/1