ES2948257A2 - Material de electrodo positivo de bateria de iones de sodio dispuesto en capas y metodo de preparacion del mismo - Google Patents

Material de electrodo positivo de bateria de iones de sodio dispuesto en capas y metodo de preparacion del mismo Download PDF

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Abstract

Un material de electrodo positivo de batería de iones de sodio dispuesto en capas y un método de preparación del mismo. La fórmula química del material de electrodo positivo de batería de iones de sodio dispuesto en capas es {IMAGEN-01}, en donde 0 < x <= 1, 0,01 <= a <= 0,2, y M es uno o dos de W y Mo. El método de preparación comprende: preparar una disolución de sal de manganeso y una disolución básica de permanganato de potasio mezclada con un material de elemento M, en donde el material de elemento M es uno o dos de molibdato o tungstato; añadir la disolución básica de permanganato de potasio a la disolución de sal de manganeso, y la disolución de permanganato de potasio a la disolución de sal de manganeso, y después de que termine la reacción, llevar a cabo separación sólido-líquido para obtener un material sólido; y lavar y secar el material sólido, mezclar el material sólido con una fuente de sodio, y luego sintetizar el mismo para obtener un material de electrodo positivo de batería de iones de sodio dispuesto en capas. El material de electrodo positivo de batería de iones de sodio dispuesto en capas de la presente invención mejora la estructura de armazón del material debido al dopaje del elemento de tungsteno o molibdeno, inhibe el cambio de fase del material durante el proceso de carga y descarga, y puede mejorar significativamente la capacidad específica, el rendimiento de ciclos y la capacidad de tasa del material.

Description

DESCRIPCIÓN
Material de electrodo positivo de batería de iones de sodio dispuesto en capas y método de preparación del mismo
Campo
La presente invención pertenece al campo técnico de baterías de iones de sodio, y específicamente se refiere a un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas y a un método de preparación del mismo.
Antecedentes
El almacenamiento de energía electroquímica tiene una larga historia. Baterías de flujo, baterías de sodio-azufre, baterías de níquel-hidrógeno y baterías de iones de litio son baterías con un desarrollo de tecnología más maduro. Las baterías de iones de litio tienen muchas ventajas, tales como alta densidad de energía, vida útil larga, alto voltaje de trabajo, sin efecto de memoria, pequeña autodescarga y amplio intervalo de temperatura de trabajo, y están desarrollándose rápidamente. Sin embargo, el contenido de litio en la corteza terrestre y el agua de mar es bajo, y el contenido en la corteza terrestre es de solo 20x10"6. Con el uso comercial de baterías de iones de litio, el precio de los recursos de litio ha comenzado a aumentar. En comparación con los recursos de litio, las reservas de sodio son muy ricas, representando aproximadamente el 2,64 % de las reservas de la corteza terrestre, y ampliamente distribuidas con una extracción sencilla. Además, dado que el sodio y el litio están en el mismo grupo principal de la tabla periódica, tienen propiedades físicas y químicas similares.
La batería de iones de sodio tiene el mismo principio y estructura que la batería de iones de litio, ambas compuestas por un material de electrodo positivo, un material de electrodo negativo, un electrolito y un elemento separador. Durante la carga y descarga de la batería, el Na+ se intercala y desintercala de un lado a otro entre los dos electrodos: cuando la batería se carga, el Na+ se desintercala del electrodo positivo y se intercala por medio del electrolito al electrodo negativo, que está en un estado rico en sodio.
Los materiales de electrodo para batería de iones de sodio incluyen principalmente materiales de electrodo positivo tales como materiales de NaxMO2 dispuestos en capas (M = Co, Ni, Fe, Mn y V, etc.), materiales polianiónicos y fluoruro metálico. Los materiales de NaxMO2 dispuestos en capas se usan ampliamente en baterías de iones de sodio debido a su alta capacidad específica y baja toxicidad. Debido a la abundancia en la tierra, ausencia de toxicidad y alta capacidad específica del Mn, la investigación técnica sobre materiales de electrodo positivo a base de manganato de sodio se ha convertido en un punto de interés.
El óxido de metal de transición dispuesto en capas NaMnO2 es el tipo más tempranamente investigado de material de electrodo positivo para baterías de iones de sodio, que tiene las ventajas de una alta densidad de energía, alta capacidad específica, alta conductividad electrónica y método de preparación simple, etc. Sin embargo, tales materiales son extremadamente inestables en el aire durante la aplicación práctica, lo que conduce al aumento del coste en el proceso de síntesis de materiales, transporte y ensamblaje de la batería. Además, debido a la gran diferencia entre el radio del ion sodio y el radio del metal de transición, los óxidos dispuestos en capas son propensos a problemas de cambios estructurales de interfase durante la carga y descarga, lo que da como resultado una mala estabilidad estructural y rendimiento de ciclos electroquímicos de materiales de electrodo positivo, y limita en gran medida la aplicación a gran escala de tales materiales de electrodo positivo.
Sumario
La presente invención pretende solucionar al menos uno de los problemas técnicos mencionados anteriormente existentes en la técnica anterior. Para este fin, la presente invención proporciona un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas y un método de preparación del mismo, que puede mejorar la estabilidad estructural y el rendimiento de ciclos largos del material de electrodo positivo para batería de iones de sodio tal como NaMnO2.
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un material de electrodo positivo para baterías de iones de sodio dispuesto en capas. El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas tiene una fórmula química de NaxMnO2-a(MO4)a , en donde 0 < x ≤ 1, 0,01 ≤ a ≤ 0,2, y M es uno o ambos de W y Mo.
La presente invención también proporciona un método para preparar el material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas, que comprende las etapas de:
S1: preparar una disolución de sal de manganeso y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con un material de elemento M, en donde el material de elemento M es uno o ambos de molibdato y tungstato;
S2: añadir la disolución alcalina de permanganato de potasio a la disolución de sal de manganeso, y realizar separación sólido-líquido después de que termine la reacción para obtener un material sólido;
S3: después de lavar y secar el material sólido, mezclar el material sólido con una fuente de sodio y luego sinterizar para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S1, el molibdato se selecciona de uno o más de molibdato de amonio, molibdato de sodio y molibdato de potasio; y el tungstato se selecciona de uno o más de tungstato de amonio, tungstato de sodio y tungstato de potasio.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S1, una concentración de elemento M en la disolución alcalina de permanganato de potasio es de 0,025-0,5 veces una concentración de ion permanganato.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S1, una concentración de ion permanganato en la disolución alcalina de permanganato de potasio es de 0,1-0,4 mol/l, y una concentración de ion hidróxido es de 2 ± 0,2 veces una concentración de ion permanganato.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S1, la disolución de sal de manganeso es uno o más de sulfato de manganeso, cloruro de manganeso y nitrato de manganeso; preferiblemente, una concentración de ion manganeso en la disolución de sal de manganeso es de 0,1-2,0 mol/l.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S2, la disolución alcalina de permanganato de potasio se añade en un flujo continuo; preferiblemente, una temperatura de la reacción es de 40-90 °C.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S3, la fuente de sodio es uno o más de carbonato de sodio, oxalato de sodio, acetato de sodio, hidróxido de sodio y peróxido de sodio.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S3, una razón molar de átomo de sodio en la fuente de sodio con respecto a átomo de manganeso en el material sólido es x: 1, 0 < x ≤ 1.
En algunas realizaciones de la presente invención, en la etapa S3, una temperatura de la sinterización es de 700-1120 °C; preferiblemente, una duración de la sinterización es de 12-24 horas.
Según una realización preferida de la presente invención, existen al menos las siguientes ventajas:
1. Debido a que está dopado con el elemento tungsteno o molibdeno, el material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas de la presente invención mejora la estructura de esqueleto del material, inhibe el cambio de fase del material durante la carga y descarga, y puede mejorar significativamente la capacidad específica, el rendimiento de ciclos y la capacidad de tasa del material;
2. En la presente invención, al añadir una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con un material de elemento M a una disolución de sal de manganeso, se prepara un material de MnO2 de tipo λ dopado con molibdeno o tungsteno, y la ecuación de reacción es la siguiente:
2MnO4 + 3Mn2+ 4OH- == MnO2¿ 2 H2O
MOA Mn2+ == MnMO4^
Es fácil preparar material de electrodo positivo a base de manganato de sodio dispuesto en capas sinterizando este material con una fuente de sodio.
3. En la presente invención, el material de electrodo positivo para batería de iones de sodio se prepara en dos etapas. En primer lugar, se prepara una matriz de material de dióxido de manganeso precursor del material haciendo reaccionar permanganato de potasio con una sal de manganeso. Durante el proceso de preparación, un elemento dopante de molibdeno o tungsteno reacciona con ion manganeso junto con permanganato de potasio para lograr la precipitación conjunta, garantizando la homogeneidad del elemento dopante del material y logrando el mezclado atómico entre los elementos. La introducción del elemento dopante estabiliza adicionalmente la estructura interna, que supera los problemas de dopaje desigual de elementos y el colapso fácil de la red cristalina durante la sinterización en fase sólida en la técnica anterior, y mejora adicionalmente la capacidad específica, el rendimiento de ciclos y la capacidad de tasa del material del electrodo positivo para batería de iones de sodio.
Breve descripción de los dibujos
La presente divulgación se describe adicionalmente a continuación junto con los dibujos y las realizaciones, en los que:
la figura 1 es una imagen de SEM del material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas en el ejemplo 1 de la presente invención.
Descripción detallada
A continuación en el presente documento, el concepto de la presente invención y los efectos técnicos producidos por la presente divulgación se describirán clara y completamente junto con las realizaciones, para comprender completamente el propósito, las características y los efectos de la presente invención. Es evidente que las realizaciones descritas son solo una parte de las realizaciones de la presente invención, en lugar de todas ellas. Todas las demás realizaciones obtenidas por los expertos en la técnica basadas en las realizaciones de la presente invención sin ningún trabajo creativo se encuentran dentro del alcance de la presente invención.
Ejemplo 1
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de Na0,44MnO1,99(MoO4)0,01, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de sulfato de manganeso con una concentración de 0,1 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de sodio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,1 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de molibdeno fue de 0,025 veces la concentración de ion permanganato;
(2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de sodio se añadió a la disolución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de sodio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 50 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con carbonato de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 0,44:1, se mantuvo a 1100 °C durante 24 horas y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
La figura 1 es una imagen de SEM del material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas en este ejemplo. A partir de la figura, puede verse que el material de electrodo positivo para batería de iones de sodio estaba en forma de tira.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,8 C, una capacidad específica inicial de hasta 138,4 mAh/g, una capacidad específica de 135,1 mAh/g después de 100 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 97,61 %.
Ejemplo 2
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de Na0,67MnO1,9(WO4)0,1, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de cloruro de manganeso con una concentración de 1,0 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de sodio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,2 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de tungsteno fue de 0,25 veces la concentración de ion permanganato;
(2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de sodio se añadió a la disolución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de sodio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 80 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con oxalato de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 0,67:1, se mantuvo a 800 °C durante 14 horas y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,5 C, una capacidad específica inicial de hasta 145,1 mAh/g, una capacidad específica de 115,3 mAh/g después de 300 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 79,46 %.
Ejemplo 3
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de Na0,74MnO1,8(WO4)0,2, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de nitrato de manganeso con una concentración de 2,0 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,3 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de tungsteno fue de 0,5 veces la concentración de ion permanganato; (2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio se añadió a la disolución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 70 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con acetato de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 0,74: 1, se mantuvo a 900 °C durante 20 horas y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,5 C, una capacidad específica inicial de hasta 148,5 mAh/g, una capacidad específica de 119,9 mAh/g después de 300 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 80,74 %.
Ejemplo 4
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de NaMnO1,8(MoO4)0,2, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de sulfato de manganeso con una concentración de 0,3 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de potasio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,2 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de molibdeno fue de 0,5 veces la concentración de ion permanganato;
(2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de potasio se añadió a la disolución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con molibdato de potasio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 90 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con hidróxido de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 1:1, se mantuvo a 1000 °C durante 22 horas y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,8 C, una capacidad específica inicial de hasta 148,4 mAh/g, una capacidad específica de 136,3 mAh/g después de 100 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 91,85 %.
Ejemplo 5
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de Na0,5MnO1,9(WO4)0,1, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de nitrato de manganeso con una concentración de 1,5 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de amonio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,1-0,4 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de tungsteno fue de 0,25 veces la concentración de ion permanganato;
(2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de amonio se añadió a la disolución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de amonio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 40 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con peróxido de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 0,5:1, se mantuvo a 750 °C durante 18 horas y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,8 C, una capacidad específica inicial de hasta 142,8 mAh/g, una capacidad específica de 139,4 mAh/g después de 100 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 97,62 %.
Ejemplo 6
En este ejemplo, se preparó un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas que tiene una fórmula química de Na0,67MnO1,8(WO4·MoO4)0,2, y el proceso específico fue el siguiente:
(1) Se prepararon una disolución de cloruro de manganeso con una concentración de 0,5 mol/l y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio y molibdato de potasio. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración de ion permanganato fue de 0,2 mol/l, y la concentración de ion hidróxido fue el doble de la concentración de ion permanganato. En la disolución alcalina de permanganato de potasio, la concentración total de tungsteno y molibdeno fue de 0,5 veces la concentración de ion permanganato, y la razón molar de tungsteno con respecto a molibdeno fue de 1:1;
(2) la disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio y molibdato de potasio se añadió a la solución de sal de manganeso. La disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con tungstato de potasio y molibdato de potasio se añadió en un flujo continuo, y la temperatura del sistema de reacción se controló a 60 °C. Después de que terminara la reacción, se realizó separación sólido-líquido para obtener un material sólido;
(3) después de lavar y secar, el material sólido se mezcló con oxalato de sodio en una razón molar de átomo de sodio con respecto a átomo de manganeso de 0,67:1, se mantuvo a 800 °C durante 16 horas, y se extrajo rápidamente y se enfrió rápidamente después de que terminara la reacción para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
El material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas preparado en este ejemplo se ensambló en una semicelda de iones de sodio, que tenía un intervalo de voltaje de 2,0-3,8 V a una tasa de 0,5 C, una capacidad específica inicial de hasta 146,7 mAh/g, una capacidad específica de 118,6 mAh/g después de 300 ciclos de carga y descarga, y una tasa de retención de capacidad del 80,85 %.
Las realizaciones de la presente divulgación se han descrito en detalle anteriormente junto con los dibujos. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a las realizaciones mencionadas anteriormente, y pueden realizarse diversas modificaciones sin apartarse del propósito de la presente divulgación dentro del alcance del conocimiento que poseen los expertos en la técnica. Además, en el caso de que no haya conflicto, las realizaciones de la presente divulgación y las características en las realizaciones pueden combinarse entre sí.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas, que tiene una fórmula química de NaxMnO2-a(MO4)a, en donde 0 < x ≤ 1, 0,01 ≤ a ≤ 0,2, y M es uno o ambos de W y Mo.
2. Método para preparar el material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas según la reivindicación 1, que comprende las etapas de:
S1: preparar una disolución de sal de manganeso y una disolución alcalina de permanganato de potasio mezclada con un material de elemento M, en donde el material de elemento M es uno o ambos de molibdato y tungstato;
S2: añadir la disolución alcalina de permanganato de potasio a la disolución de sal de manganeso, y realizar separación sólido-líquido después de que termine la reacción para obtener un material sólido;
S3: después de lavar y secar el material sólido, mezclar el material sólido con una fuente de sodio y luego sinterizar para obtener un material de electrodo positivo para batería de iones de sodio dispuesto en capas.
3. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S1, el molibdato se selecciona de uno o más de molibdato de amonio, molibdato de sodio y molibdato de potasio; y el tungstato se selecciona de uno o más de tungstato de amonio, tungstato de sodio y tungstato de potasio.
4. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S1, una concentración de elemento M en la disolución alcalina de permanganato de potasio es de 0,025-0,5 veces una concentración de ion permanganato.
5. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S1, una concentración de ion permanganato en la disolución alcalina de permanganato de potasio es de 0,1­ 0,4 mol/l, y una concentración de ion hidróxido es 2 ± 0,2 veces una concentración de ion permanganato.
6. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S1, la disolución de sal de manganeso es uno o más de sulfato de manganeso, cloruro de manganeso y nitrato de manganeso; preferiblemente, una concentración de ion manganeso en la disolución de sal de manganeso es de 0,1-2,0 mol/l.
7. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S2, la disolución alcalina de permanganato de potasio se añade en un flujo continuo; preferiblemente, una temperatura de la reacción es de 40-90 °C.
8. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S3, la fuente de sodio es uno o más de carbonato de sodio, oxalato de sodio, acetato de sodio, hidróxido de sodio y peróxido de sodio.
9. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S3, una razón molar de átomo de sodio en la fuente de sodio con respecto a átomo de manganeso en el material sólido es x: 1, 0 <x ≤ 1.
10. Método según la reivindicación 2, en donde en la etapa S3, una temperatura de la sinterización es de 700-1120 °C; preferiblemente, una duración de la sinterización es de 12-24 horas.
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