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专利摘要

本发明公开了一种三水合磷酸锰纳米花及生物质定向诱导合成方法，在弱碱性的磷酸缓冲溶液中加入多巴胺，充分混合后，滴加二价锰盐溶液，形成反应液，将反应液超声后在室温下静置反应一段时间，反应结束后分离沉淀物即得到三水合磷酸锰纳米花。本发明通过聚多巴胺粘附在晶核边缘，定向诱导晶体生长方向，改变晶体的生长方式，从而实现纳米花结构。因此对多巴胺聚合速度和晶体生长速度的一致性有一定要求，多巴胺自聚速度过快或过慢都会影响其纳米花的结构。本发明合成的三水合磷酸锰纳米花能用于锂离子电池的正极材料的前驱体，大幅度提高电池性能。本发明工艺简单，控制容易，成本低廉，易于大规模工业化生产。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211499297.1
申请日期:
2022-11-28
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C01B25/37 ; H01M4/136 ; H01M10/0525 ; B82Y30/00
发明/设计人:
段海涛，段林林，贾丹，詹胜鹏，杨田，章武林
权利要求: 1.一种生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：在弱碱性的磷酸缓冲溶液中加入多巴胺，充分混合后，滴加二价锰盐溶液，形成反应液，将反应液超声后在室温下静置反应一段时间，反应结束后分离沉淀物即得到三水合磷酸锰纳米花。2.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：所述的二价锰盐溶液为硫酸锰溶液、氯化锰溶液及硝酸锰溶液中的任意一种或者几种组合。3.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：所述的弱碱性的磷酸缓冲溶液的pH值在7.1～7.4之间。4.根据权利要求3所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：所述的弱碱性的磷酸缓冲溶液由磷酸氢二钠溶液与磷酸二氢钠溶液按照67:33～81:19比例混合而成。5.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：由所述的二价锰盐溶液，多巴胺和磷酸缓冲溶液组成的反应液中，三者浓度之比为1:0.5～1.5:180～220。6.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：所述反应液中锰离子和磷酸根浓度为0.1～0.2mol/L。7.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：所述反应液超声后在室温下静置反应时间为40～96小时。8.根据权利要求1所述的生物质定向诱导合成三水合磷酸锰纳米花的方法，其特征在于：反应结束分离沉淀物，将分离沉淀物利用水或者挥发性溶剂洗涤后在50℃～60℃温度下烘干，得到三水合磷酸锰纳米花。9.一种生物质定向诱导合成的三水合磷酸锰纳米花，其特征在于，采用权利要求1～8任意一种所述方法所制备。10.一种权利要求9所述生物质定向诱导合成的三水合磷酸锰纳米花的用途，其特征在于，用于锂离子电池的正极材料的前驱体。