[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPS6090827A - 第一マンガン塩から二酸化マンガンを製造するための過マンガン酸法 - Google Patents

第一マンガン塩から二酸化マンガンを製造するための過マンガン酸法

Info

Publication number
JPS6090827A
JPS6090827A JP20547284A JP20547284A JPS6090827A JP S6090827 A JPS6090827 A JP S6090827A JP 20547284 A JP20547284 A JP 20547284A JP 20547284 A JP20547284 A JP 20547284A JP S6090827 A JPS6090827 A JP S6090827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanganate
manganese
manganous
salt
manganese dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20547284A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS636496B2 (ja
Inventor
ジエフリー、フウオートン、メラーズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of JPS6090827A publication Critical patent/JPS6090827A/ja
Publication of JPS636496B2 publication Critical patent/JPS636496B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/502Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese for non-aqueous cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00Compounds of manganese
    • C01G45/02Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/74Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40Electric properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は第一マンガン塩(すなわちMn+2 )から二
酸化マンガンを製造するための改良法に関するものであ
る。この方法は、少くとも1種の第一マンガン塩を、ア
ルカリ金M過マンガン酸塩と過マンガン酸アンモニウム
とから成るグループから選ばれた少くとも1種の化合物
と緊密に接触させる段階を含む。緊密に接触させられた
物質は、電気化学的に活性の二酸化マンガンを生じるた
めに2段階加熱スケジュールを受ける。
発明の背景 非水性電池中において正極活物質(減極剤)として二酸
化マンガンを使用することは公知である。
二酸化マンガンの原料として使用されてきた入手容易な
マンガン化合物としては、塩(tJ−−Z:#ン、硫酸
第一マンガン、炭酸第一マンガンなどである。代表的に
は、これらの第一マンガン塩は加熱分解されて二酸化マ
ンガンを生じる。たとえば、Advanced Ino
rganic Chemlmtry、 F、A、コツト
ンおよびG、ウィルキンソン、インターサイエンス−ジ
ョン ワイリ アンド サンズ刊(1972時第3版)
は、p、852において、二酸化マンガンは原則として
六水和硝酸第−マンガンを空気中において約530℃の
温度で加熱することによって製造されると述べている。
しかしこのような方法は、高結晶性ベーター形の二酸化
マンガン、またハノeイ。
ルース鉱の製造に導く。この物質はルクランシェ型の水
性ノ9ツテリに使用されるが、一般に他の型の二酸化マ
ンガンと同様に満足な結果を生じない。
欧州特許第27,076号は、完全ベーター型の二酸化
マンガンを形成するための四水和硝酸第−マンガンの熱
分解法を開示し℃いる。さらに詳細に述べれは、この方
法は、Mn (NO3)2 ・4H20を150”Cf
 t+n 戯l −、I+小?へlff1 プi且ム躬
φ2座士編也壷メ温蒸留水で洗浄し、次に1%水酸化ア
ンモニウム溶液で洗浄し、次にこの物質を400℃〜4
50℃のオーダの温度で乾燥する段階を含む。しかし、
この特許の方法を使用して作られた耐湿性二酸化マンガ
ンがリチウム/非水性電池に使用されるとき、この種の
電池は21℃〜35℃の温度では商業的に有効な効率を
生じない。本発明者は、このように加熱分解された硝酸
第一マンガンのこれらの温度における低性能の理由は、
生成されたベーター型二酸化マンガンが高度の結晶形を
有するにあると考える。
第一マンガン塩から電気化学的に有効な二酸化マンガン
を製造する他のアプローチも採用された。
これらのアプローチの中でもつとも有効なもののうち、
米国特許第4,048,027号に記載のような方法が
ある。これは、六水和硝酸第−マンガンの電解によって
無定形電解二酸化マンガン(’EMD’)を生成するに
ある。一般にEMDは、英国特許第1.199,426
号および米国特許第4,133,856号に記載された
ようにその水分を低減するために熱処理することができ
、非水性電池用の望ましい電気化学特性を有する。しか
し、熱処理されたnoでさえも、外周湿度に露出された
際、1〜3チの相対湿度の乾燥室内でも、水分を吸収す
るので、正極物質としてnoを使用し容量を保持するり
チウムバッテリの組立ては困難である。業界公知のよう
に、MnO2中の水分はリチウムおよび/または非水性
電解質と反応して、電池初高からのバルジングを生じる
1981年12月31日付、米国特願第451.877
号の一部継続出願である1983年3月U日付、米国特
願第476.639号(ここに、この特願を引用として
加える)は新規な形の二酸化マンガンとその製造方法を
開示している。この新規な二酸化マンガンは、高度の無
定形性と結合された低面積を有する。
さらに詳しく述べれば、この種の二酸化マンガンは、約
15 m27 g以下の表面積と、結晶性ベーター屋二
酸化マンガン(I、C,サンプルff16)と比べた場
合に、d値3.12AKおいて約30%以下、d値2.
41kにおい℃約8oチ以下、d値1,63kにおいて
約65−以下、d値1.31 Xにおいて約65%以下
の相対強さを示すX線回折図形を有する。このような特
性は、この型の二酸化マンガンが高い吸水抵抗と高度の
電気化学活性とを有する理由であると考えられる。結晶
性ベーター二酸化マンガン(I、C9Il&16)は、
第1回二酸化マンガン会議議事録、P、4、vl、クリ
ーブランド、エレクトロケミカル ソサエティ刊の中で
A、コザワとR,A/’?ワーとによって記述された1
、C,サンプル−6を指す。この型の二酸化マンガンは
本質的に、ASTMカード11に24−735に報告さ
れたものと同一のXl11回析図彫金発生する。
しかし、この特願の二酸化マンガンは望ましい特性を有
するけれども、このような二酸化マンガンを生成するた
めの記載の方法は、六水和硝酸第−マンガン含有原料を
使用する場合に限定される。
六水和硝酸第−マンガンは当業界において公知の手段に
よって(たとえば、′二価金属の水和硝酸塩′、D、 
Th1g5l 、 B、ImelikおよびM、 Pr
ettre 。
Bull、8oe、α−,Fr、 836(1964)
参照)、商業的に入手される材料から作られるが、この
型の二酸化マンガンおよび/またはこれと類似の特性を
有する二酸化マンガンを広範な原料から製造することの
できる方法を提供することが望ましい。また、特願第4
76.639号に記載の方法は、慎重にモニタされなけ
ればダラムあたり約1,2平方メートルまたはこれ以下
の非常に低い表面積を有する二酸化マンガンを製造する
傾向がある。この低表面積は、常温およびこれより低い
温度、すなわち21℃およびこれ以下でのこの二酸化マ
ンガンのパルス性能に悪影響を及ぼすようである。生成
される二酸化マンガンの表面積を少し増大することによ
り、すなわち約3.0平方メートル/グラム以上に増大
することにより、二酸化マンガンの吸水抵抗に大きな悪
影響を及ぼすことなく、パルス性能を許容水準まで改良
させることができるであろうと思われる。
従って本発明の目的は、高度の無定形性と結合された比
較的低い表面積を有する二酸化マンガンの製造方法にお
いて、広範な原料を使用することのできる方法を提供す
るにある。
本発明の他の目的は、高度の無定形性と結合された比較
的低い表面積を有する二酸化マンガンの製造方法におい
て、この二酸化マンガンは常温の非水性電池中で望まし
い、eルス特性を示す方法を提供するにある。
前記の目的および追加目的は下記の実施例から明白とな
ろう。
発明の要約 本発明は、 (、) 少くとも1種の第一マンガン塩を、過マンガン
酸アンモニウムとアルカリ金属過マンガン酸塩とから成
るグループから選ばれた少くとも1種の化合物とを緊密
に接触させる段階と、(b) 前記の(a)段階で相互
に接触させられた第一マンガン塩/過マンガン酸塩を酸
素含有ガス中において120℃〜180℃の温度に、好
ましくは約150℃に、二酸化マンガン含有物質への第
一マンガン塩の実質完全転化が生じるまで加熱する段階
と、 (c) 前記の(b)段階で生成された物質を酸素含有
ガス中において、約り10℃〜約300℃、好ましくは
約250℃の温度で、酸化物として存在するマンガンの
少くとも約85%がMnO2として存在するまで加熱す
る段階とを含む二酸化マンガン製造方法に関するもので
ある。
特定の形状の二酸化マンガンの水分吸収率はこの二酸化
マンガンの表面積に関連すると思われる。
しかしながら、常温(すなわち約21℃)またはこれ以
下で所望のパルス性能を得るためには、一定最小限度の
表面積が望ましいと思われる。本発明の一部の実施態様
は若干高い表面積(たとえば、約50m2/gまで)を
有する二酸化マンガンを生じることもできるが、本発明
の工程の好ましい実施態様は約3m27g〜15 m2
/ gの表面積を有する二酸化マンガンを製造するにあ
る。従って本発明の工程によって作られた二酸化マンガ
ンは、許容されるノeルス性能と共に所望の吸水抵抗を
有するものと思われる。
さらに、高結晶構造を有する二酸化マンガンに比して、
より無秩序な構造を有する二酸化マンガンはより高い電
気化学特性を有することが理論づけられる。故に、本発
明の方法によって作られた二酸化マンガンは比較的無定
形の構造を有するの・で、電気化学電池に使用するのに
きわめて好適であると考えられる。
この明細書において使用される用語1第一マンガン塩(
manganoug 5alt ) ’ とは、+2価
状態のマンガンを含有する化合物を指す。本発明の方法
において使用される第一マンガン塩の代表例は、硝酸第
一マンガン、塩化第一マンガン、硫酸第一マンガン、炭
酸第一マンガン、およびその混合物である。しかし塩化
第一マンガンが使用されるとき、二酸化マンガン形成中
に塩素ガスが放出されるから注意しなければならない。
第一マンガン塩原料は、水相状態としまたは無水状態と
することができる。商業的入手性と得られる生成物特性
の望ま[しさとから好ましい第一マンガン塩原料は硝酸
第一マンガンの50%水溶液である。
使用されるアルカリ金属過マンガン酸塩の代表例は、過
マンガン酸カリウム、過マンガン酸リチウムおよび過マ
ンガン酸ナトリウムである。過マンガン酸アンモニウム
を使用することもできるが、この化合物の使用はその爆
発特性の故に望ましくない。
アルカリ金属過マンガン酸塩および/または過マンガン
酸アンモニウムハ、無水tg−マンガン塩に対する無水
アルカリ金属過マンガン酸塩および/または過マンガン
酸アンモニウムの重量比(−スで約1〜20重量%、好
ましくは約5〜約10重量%の量を第一マンガン塩原料
に対して加えられる。
本発明の方法は代表的には下記のように実施される。第
一マンガン塩原料は、摩砕、ローラ掛け、混合など当業
者に公知の任意手段によって、アルカリ金属過マンガン
酸塩と緊密に接触させられる。
(過マンガン酸アンモニウムはその爆発性の故に、本発
明のこの代表的実施例の説明”の中には含まれない。し
かしもしこの化合物を使用することを望むなら、これは
アルカリ金属過マンガン酸塩と正確に同根に使用されふ
)、、大索和硝酸筐−マンガンが原料として使用される
ときにこのような緊密な接触を成す好ましい方法は、六
水和硝酸第−マンガンを融解するに十分な温度、すなわ
ち約100℃の温度で、この化合物とアルカリ金属過マ
ンガン酸塩との混合物を加熱するにある。次にこの混合
物を冷却させて固体塊状を成し、この塊を粉砕して、緊
密に接触した硝・酸第−マンガン/アルカリ金属過マン
ガン酸物質を成す。この融解は酸素含有ガス中において
実施しなければならない。
本発明の工程の加熱段階は代表的には、閉鎖反応器中に
おいて、反応器中の湿分を制御するようにして実施され
る。この反応器は、酸素または酸素含有ガスをポンプ送
入するような入口を備える。
また反応器は、反応によって放出されたガスが脱出する
脱気口を有しなければならない。またこの脱気手段には
、空気または水蒸気の逆拡散を防止するためにオイル充
填型トラップを使用しなければならない。
緊密に接触させられた第一マンガン塩/アルカリ金属過
マンガン酸塩物質を反応器の中に配置し、乾燥または湿
潤酸素含有ガスの連続流を開始する。
この場合、用語1乾燥酸素含有ガス′とは、反応器中に
入る前に水中で泡立たせられなかったガスを意味する。
逆に用語1湿潤酸素含有ガス′とは、反応器の中に入る
前に水中で泡立てられたガスを意味する。次に反応器を
約り20℃〜約180℃、好ましくは約150℃に、好
ましくは緩徐に加熱する。
このような加熱段階は約1〜4時間生じるが、これより
長い時間または短い時間を使用することもできる。
所望の温度に達したとき、第一マンガン塩が二酸化マン
ガン含有化合物に実質完全に転化するまで反応系をこの
温度範囲に保持する。この転化は代表的には黒い塊の形
成によって表示される。代表的には、このような温度は
約1〜4時間、好ましくは約2時間、保持される。当業
者には明白なように、この期間は、選ばれた温度、反応
パッチサイズ、原料の組成およびその他の類似ファクタ
に依存しそいg。この定温期間中に反応器の中に送入さ
れる酸素含有ガスは湿潤ガスでも乾燥ガスでもよい。
前述の第1加熱段階が終了したのちに、この段階の反応
生成物をさらに約り10℃〜約300℃、好ましくは約
250℃に加熱する。この第2温度上昇は、単一工程と
して実施される場合、好ましくは約15分〜約印分の時
間で、最も好ましくは約加分の時間で実施される。この
第2加熱段階は湿潤または乾燥酸素含有ガスの存在にお
いて生じることができる。
この第2加熱段階の所望温度に達したとき、第1加熱段
階で生じた二酸化マンガン含有物質の中に酸化物として
存在するマンガンの少(とも約85チがMn O2とし
て存在するようにこの物質の特性を変更するのに十分な
時間、前記温度に反応を保持する。代表的には、この時
間は約1時間〜約4時間、好ましくは約2時間とする。
この高温保持期間が長くなりすぎないように注意しなけ
ればならない。さもなければ、生成物が過度に結晶性と
なり、電気化学%性が望ましくなくなる。この第2加熱
段階中の二酸化マンガンの結晶性は、定期的に生成二酸
化マンガンの試料に対してX#回折分析を実施すること
によってモニタされる。次に生成物を常温まで冷却させ
る。この冷却は好ましくは、乾燥酸素含有ガス中で実施
される。
生成された粗二酸化マンガンは、アルカリ金属イオンを
除去するために酸性溶液で洗浄されることが好ましい。
もつとも好ましくは、本発明の第一マンガン塩の多くの
場合、このような洗浄に使用される酸は、用いられた第
一マンガン塩のアニオンに相当する。すなわち、原料と
して塩化第一マンガンが用いられるときには、好ましく
は塩酸が使用され、硫酸第一マンガンが用いられるとき
には、硫酸が好ましく、′また硝酸第一マンガンが用い
られるときには、硝酸が好ましい。炭酸第一マンガンの
場合には、塩酸、硝酸または硫酸を使用することができ
る。この酸洗いは、好ましくは約ω℃〜約70℃の高温
で実施される。酸洗いされた二酸化マンガンを水で洗浄
し、次に約り25℃〜約150℃の温度で加熱すること
によって乾燥する。
不発明の方法によって生成された二酸化マンガンは、常
温における所望のパルス能を含めて所望の電気化学特性
を示す。また本発明の実施態様の多くは15 m27 
g以下の表面積の二酸化マンガンを製造する。故にこの
二酸化マンガンは、リチウム負極を有する非水性電池中
にこれを挿入するまえに、ドライ昶ンクス(約50 p
pm 〜約100 ppmの水分含有)の中で操作する
のでなく、乾燥室(約1饅乃至約3チの相対湿度を有す
る)の中で操作することができる。
実施例 下記の実施例は本発明をさらに説明するためのものであ
って、いかなる意味でも本発明の主旨を限定するもので
はない。
実施例1 一定閂の緊密に組合わされた六水和硝酸第−マンガン/
過マンガン酸カリウムを下記のようにして作った。(資
)重量%(19,24g )のMn(No3)2・6H
20と加重i1%(3g)のKMnO4とを、20ゴム
ストツパを備えた500 ml 円錐形フラスコの中に
配置した。このフラスコの一方の口を酸素タンりに接続
し、他方の口はガス排出口を成す(これらの重量%は、
無水Mn(NO3)2 : KMnO4比に基く)。
穴水和硝酸第−マンガンが融解するまで、混合物を10
0℃で加熱する。融解した六水和硝酸第−マンガン中に
KMnO4はほとんど溶解せず、そこで固化した腕体を
冷却し、フラスコから除去し、粉砕した。
この粉砕された混合物質を前記と同じフラスコ組立体の
中に入れた。このフラスコの温度を約加分間で、常温か
ら150℃まで上昇させる。この期間中、乾燥酸素をタ
ンクから直接にフラスコの中に、約1立方フイート/時
の流量で送入する。
温度が150℃に達したとき、この系をこの温度に約2
時間保持した。次に温度を約250℃まで半時間で上昇
させた。この全期間中(すなわち、150℃での2時間
保持と、次の250℃までの温度上昇期間中)、乾燥酸
素がタンクから直接にフラスコの中に、約1立方フイー
ト/時の流量で流入し続けた。
フラスコの温度を250℃の温度に2時間保持し次に常
温まで冷却させた。この期間中、反応器中に乾燥酸素を
連続的に送入した。
このようにして得られた粗二酸化マンガンを70℃で、
lO%硝酸水溶液で洗浄し、濾過し、数回水洗した。最
終生成物を、16時間、約り25℃〜約150℃の温度
で加熱することによって乾燥させた。
元素分析の結果、この生成物は生成物全重量に対しく9
8.63重量%の二酸化マンガンであることが示され、
前記二酸化マンガンは分子式MnO2、o。
を有していた。式MnOx において、%X′は価の形
の全マンガン含有量と定義される。この生成物の表面積
はBET法によって測定して、10,7m2/gト定蓋
サレタ。コノ方法は、J、 Am、Chem。
See、 、 Vol 、60. pp、309〜31
6(193B)においてS、ゾルナウアー、P、エメッ
トおよびE、テラーによって詳細に記述されている。
実施例2 実施例1に使用した装置を用い、第一マンガン塩として
六水和硝酸第−マンガンを利用し、硝酸第一マンガンと
過マンガン酸カリウムとの重蓋比を90 : 10とし
たこと以外は実施例1と同様の方法を用いて、数グラム
の二酸化マンガンを生成した。
この生成物はその全重量に対して94.92重量%の二
酸化マンガンと定量され、この二酸化マンガンはMn0
1.6gを有していた。その表面積は6.70平方メー
トル/グラムと定量された。
実施例3 実施例1において使用される装置を用い、過マンガン酸
カリウムの代りに三水和過マンガン酸リチウムを用いた
こと以外は実施例2と同様の方法−で数グラムの二酸化
マンガンを生成した。六水和硝酸第−マンガンと三水和
過マンガン酸リチウムとの比率は、Mn(NO3)2 
: LiMnO4に基いて90 : 10であった。こ
の生成物は、その全重量に対し℃88.8531fm 
%の二酸化マンガンを含有することが定量された。前記
二酸化マンガンは式Mn01 、ggを有する。表面積
は3.15平方メートル/グラムと定息火4つ 弗 実施例4 実施例1の装置を用い、六水和硝酸第−マンガンと三水
和過マンガン酸リチウムとの比率が95:5 (Mn(
NO3)2 : LiMnO4ベース)であること以外
は実施例3と同様の方法を用いて、数グラムの六水和硝
酸第−マンガンを処理した。生成物はその全重量に対し
て93.36重量%の二酸化マンガンを含有することが
定量され、この二酸化マンガンは式Mno工599を有
した。
実施例5 8.25gのKMnO4と150 mlの50%Mn 
(No3)2とを空気中、蒸発皿の中において、約13
0℃で酸化が生じるまで加熱した。次に空気中で150
℃で2時間加熱し、つづいて250℃で2時間加熱した
3.06 % のカリウムを含有するMnO2を得て、
これを10%硝酸溶液で処理し、蒸留水で洗浄し、次に
110℃で一晩乾燥した。分析は、全1fに対して97
.38 %の二酸化マンガンを含有する生成物を示した
。この二酸化マンガンはMn0□、98の式を示す。表
面積は5.1平方メートル/グラムであった。
X線分析は、米国特願第476.639号に定義された
無定彩度を有する/ぐイロルース鉱図形を示した。
実施例6 約40体槓チの1,3−ジオキソランと、約I体積係の
1,2−ジメトキシエタンと、約I体積チの3−メチル
−2−オキサゾリドンおよび約0.2チのジメチルイソ
キサゾールとから成り、1モル/リットルの溶媒Li 
CF3SO3を含有する非水性電解質を満たした電池の
中に、実施例1の物質を導入した。電池の内容物は、負
極としてのリチウム40ミリグラムと、前記の電解質約
1.5ml と、電解質の一部を吸着した不織布ポリプ
ロピレンセパレータと、86.2重量%のMnO2(実
施例1と同様にして生成されたもの)と、8.5重量%
の黒鉛および2.11j!に%のアセチレンブランクお
よび3.2重量%のポリテトラフルオロエチレン結合材
から成る正極合剤0.35gとを含んでいた。
21℃と35℃で、2ゼルトカツトオフに達するまでテ
ストを実施した。連続放電のために30,000オーム
の負荷抵抗(0,1mA/ em2正極電訛密度)を使
用し、またAルス放電のため3日に一度ずつ2秒間、2
50オームの重量負荷を使用した。このMnO2は、2
1℃で2ゼルトカツトオフまで83.7%の効率(1電
子減少ペース)、35℃で94.0%の効率を示した。
本発明の方法によって生成された二酸化マンガンのAル
ス行動は、これらの温度において熱処理されたテツコー
シャ必■の示すものと略同等であった。
出願人代理人 猪 股 清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 (al 少くとも1種の第一マンガン塩を、アル
    カリ金JpA過マンガン酸塩と過マンガン酸アンモニウ
    ムとから成るグループから選定された少くとも1種の化
    合物と緊密に接触させる段階と、(b) 段階(a)に
    おいて作られた緊密に接触された第一マンガン塩/過マ
    ンガン酸物質を、第一マンガン塩が二酸化マンガン含有
    物質に実質完全に転化するまで、約120℃乃至約18
    0℃の間の温度まで加熱する段階と、 (c) 段階(b)において生成された物質を、酸素含
    有ガス中において、酸化物として存在するマンガンの少
    くとも約90%がMnO2として存在す熱する段階とを
    含む二酸化マンガン製造法。 2、アルカリ金属過マンガン酸塩および/または過マン
    ガン酸アンモニウムは、無水アルカリ金Xiマンガン酸
    塩および/または過マンガン酸アンモニウムと無水第一
    マンガン塩との重量比ペースで、約1重itチ乃至約2
    0重量−の範囲の蓋を第一マンガン塩に対して接触させ
    られる特許請求の範囲第1項の方法。 3、アルカリ金属過マンガン酸塩および/または過マン
    ガン酸アンモニウムは、無水アルカリ金属過マンガン酸
    塩および/または過マンガン酸アンモニウムと無水第一
    マンガン塩との重量比ペースで、約5重量%乃至約10
    重量−の範囲の量を第一マンガン塩に対して接触させら
    れる特許請求の範囲第2gLの方法。 4、段階(b)の温度は約1時間乃至約4時間保持され
    る特許請求の範囲第1項の方法。 5、段階(a)の温度は約1時間乃至約4時間保持され
    る特許請求の範囲第4項の方法。 6 母1俳/+、lめ遺膚1峠ネ51^nrマを九り 
    、νの速廖針約2時間保持される特許請求の範囲第1項
    の方法。 7、段階(、)において温度が250℃に上昇され、こ
    の温度に約2時間保持される特許請求の範囲第6項の方
    法。 8、第一マンガン塩は、硝酸第一マンガン、塩化第一マ
    ンガン、硫酸第一マンガン、炭酸第一マンガンおよびそ
    の混合物から成るグループから選らばれる特許請求の範
    囲第1項の方法。 9、第一マンガン塩は硝酸第一マンガンの50%水浴液
    である特許請求の範囲第8項の方法。 10、アルカリ金属過マンガン酸塩は過マンガン酸ナト
    リウム、過マンガン酸リチウム、過マンガン酸カリウム
    およびその混合物から成るグループから選らばれる特許
    請求の範囲第1項の方法。 11、g−マンガン塩は六水和硝M第一マンガンであっ
    て、前記(a)段階において、前記六水和硝醗第−マン
    ガンを融解するに十分な温度でこの化合物と前記過マン
    ガン酸塩とを加熱し、融解したマンガン物質を塊状に冷
    却させ、この現体を粉砕することによって、前記六水和
    硝酸第−マンガンをアルカリ金属過マンガン酸塩および
    /または過マンガン酸アンモニウムと緊密に接触させる
    特許請求の範囲第1項の方法。
JP20547284A 1983-09-30 1984-09-29 第一マンガン塩から二酸化マンガンを製造するための過マンガン酸法 Granted JPS6090827A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53756483A 1983-09-30 1983-09-30
US537564 1983-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6090827A true JPS6090827A (ja) 1985-05-22
JPS636496B2 JPS636496B2 (ja) 1988-02-10

Family

ID=24143150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20547284A Granted JPS6090827A (ja) 1983-09-30 1984-09-29 第一マンガン塩から二酸化マンガンを製造するための過マンガン酸法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS6090827A (ja)
GB (1) GB2147285B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050215A1 (ja) * 2018-09-07 2020-03-12 国立大学法人東京工業大学 β-二酸化マンガンを用いた酸化物の製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4604336A (en) * 1984-06-29 1986-08-05 Union Carbide Corporation Manganese dioxide and process for the production thereof
US5604057A (en) * 1995-11-27 1997-02-18 General Motors Corporation Secondary cell having a lithium intercolating manganese oxide
US6780347B2 (en) * 2002-02-04 2004-08-24 Rayovac Corporation Manganese oxide based electrode for alkaline electrochemical system and method of its production
CN103920448B (zh) * 2014-04-17 2015-09-30 哈尔滨工程大学 一种二氧化锰铀吸附剂的制备方法及应用方法
CN113750988B (zh) * 2021-09-26 2023-11-17 华南理工大学 一种异相结锰氧化物催化剂及其制备方法与应用
CN115477328A (zh) * 2022-08-16 2022-12-16 山东利特纳米技术有限公司 过渡金属改性的二氧化锰-碳复合材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050215A1 (ja) * 2018-09-07 2020-03-12 国立大学法人東京工業大学 β-二酸化マンガンを用いた酸化物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2147285A (en) 1985-05-09
GB8424599D0 (en) 1984-11-07
GB2147285B (en) 1987-04-01
JPS636496B2 (ja) 1988-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4476104A (en) Manganese dioxide and process for the production thereof
EP1083614B1 (en) Lithium intercalating material containing oxygen, sulfur and a transition metal, electrode structure and production process thereof, and secondary lithium battery
US4585718A (en) Lithium-manganese dioxide cell
US4590059A (en) Process for the production of manganese dioxide
JPH0349178B2 (ja)
JPH0746607B2 (ja) 非水系二次電池
JPH075318B2 (ja) 二酸化マンガンとその製法
JPH0368507B2 (ja)
JPS58166633A (ja) 有機溶媒電池用正極
Bach et al. Effect of Bi-doping on the electrochemical behaviour of layered MnO2 as lithium intercalation compound
JPH05315006A (ja) 非水電解液電池及びその製造方法
JPS6090827A (ja) 第一マンガン塩から二酸化マンガンを製造するための過マンガン酸法
JP2009283291A (ja) リチウム電池用正極の製造方法およびリチウム電池用正極
Parida et al. Thermal decomposition characteristics in air and their relationship with electrochemical activity of different polymorphic forms of MnO2
JPH02283621A (ja) 新規なマンガン化合物及びその製造方法
JPH0744032B2 (ja) 有機電解質電池の製造方法
JP2547618B2 (ja) 非水電解液電池及びその製造方法
JPH0629019A (ja) リチウム含有二酸化マンガン及びその製造方法並びにその用途
JPS6027146B2 (ja) 非水電解液電池用正極活物質の製造法
JPH0251219B2 (ja)
JPS5832749B2 (ja) 有機電解質電池の正極活物質製造法
JPH0232218B2 (ja)
JPH0232217B2 (ja)
JPH0383818A (ja) 二酸化マンガンおよびその製造法
JPH0335250B2 (ja)