本发明专利技术的目的在于提供与以往的电解二氧化锰相比，中倍率放电特性优异的电解二氧化锰及其制造方法以及其用途。一种电解二氧化锰，其特征在于，在40重量％KOH水溶液中、以汞/氧化汞参比电极为基准测定时的电位高于250mV且不足310mV，细孔直径为2nm以上且50nm以下的细孔的容积为0.0055cm3/g以下。这样的电解二氧化锰优选细孔直径为2nm以上且200nm以下的细孔的容积为0.0555cm3/g以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于提供与以往的电解二氧化锰相比，中倍率放电特性优异的。一种电解二氧化锰，其特征在于，在40重量％KOH水溶液中、以汞/氧化汞参比电极为基准测定时的电位高于250mV且不足310mV，细孔直径为2nm以上且50nm以下的细孔的容积为0.0055cm3/g以下。这样的电解二氧化锰优选细孔直径为2nm以上且200nm以下的细孔的容积为0.0555cm3/g以下。【专利说明】
本专利技术涉及用作例如锰干电池、碱锰干电池等一次电池的正极活性物质的。
技术介绍
电解二氧化锰用作一次电池、尤其是碱锰干电池的正极活性物质。以往，要求适用于需要高放电电流(高倍率放电)用途的干电池、所谓的高倍率放电特性优异的干电池。因此，作为用于碱锰干电池的正极活性物质的电解二氧化锰，也研究了高倍率放电特性优异的电解二氧化锰(例如，专利文献I)。 然而，由于近年的便携电子设备的省电化，与高倍率放电相比，要求需要低放电电流的干电池、所谓的中倍率放电优异的干电池。随之而来，要求中倍率放电特性优异的电解二氧化锰。 作为中倍率放电特性优异的电解二氧化锰，本专利技术人等报道有控制了电位和结晶性的电解二氧化锰(例如，专利文献2)。 现有专利文献 专利文献: 专利文献1:日本特开2007-141643号公报 专利文献2:日本特开2011-68552号公报
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题 迄今，本专利技术人报道有中倍率放电特性优异的电解二氧化锰。然而，由于便携电子设备等电子设备的高功能化，所以要求具有更长时间的中倍率放电的电解二氧化锰。 本专利技术的目的在于提供与以往的电解二氧化锰相比，中倍率放电特性优异的。 用于解决问题的方案 本专利技术人等尤其对用作碱锰干电池的正极活性物质的二氧化锰反复进行深入研究。其结果，发现即使为电位相同的电解二氧化锰，只要其细孔不同，则中倍率放电特性也不同，进而，控制成特定大小的细孔的电解二氧化锰，与以往的电解二氧化锰相比，中倍率放电特性优异，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术的要旨如下。 (I) 一种电解二氧化锰，其特征在于，在40重量％ KOH水溶液中、以汞/氧化汞参比电极为基准测定时的电位为高于250mV且不足310mV、且细孔直径为2nm以上且50nm以下的细孔的容积为0.0055cm3/g以下。 (2)根据上述⑴所述的电解二氧化锰，其特征在于，具有细孔直径为2nm以上且200nm以下的细孔的容积为0.0555cm3/g以下。 (3)根据上述⑴或(2)所述的电解二氧化锰，其特征在于，BET比表面积为12m2/g以上且不足36m2/g。 (4)根据上述(I)~(3)中任一项所述的电解二氧化锰，其特征在于，体积密度至少为 1.5g/cm3。 (5)根据上述(I)~⑷中任一项所述的电解二氧化锰，其特征在于，表观颗粒密度至少为3.4g/cm3。 (6)根据上述⑴~(5)中任一项所述的电解二氧化锰，其特征在于，在以CuKa射线作为光源的XRD测定图案中，2 Θ为22±1°附近的(110)面的衍射线的半高宽为1.6°以上且2.6°以下。 (7) 一种上述(I)~(6)中任一项所述的电解二氧化锰的制造方法，其特征在于，其为使锰氧化物悬浮在硫酸-硫酸锰混合溶液中的电解二氧化锰的制造方法，该方法中，连续地向硫酸-硫酸锰混合溶液中混合锰氧化物颗粒，使硫酸-硫酸锰混合溶液中的锰氧化物颗粒的浓度为2.5mg/L以上且50mg/L以下、硫酸-硫酸锰混合溶液中的硫酸浓度为25g/L以上且55g/L以下、且电解电流密度为0.5A/dm2以上且1.0A/dm2以下来进行电解。 (8)根据上述(7)所述的电解二氧化锰的制造方法，其特征在于，电解电流密度为0.55A/dm2 以上且 0.88A/dm2 以下。 (9)根据上述(J)或(8)所述的电解二氧化锰的制造方法，其特征在于，锰氧化物颗粒的浓度为高于3mg/L且30mg/L以下。 (10)根据上述( 7)~(9)中任一项所述的电解二氧化锰的制造方法，其特征在于，使电解结束时的硫酸浓度高于电解开始时的硫酸浓度。 (11) 一种正极活性物质，其特征在于，包含上述⑴~(6)中任一项所述的电解二氧化猛。 专利技术的效果 根据本专利技术的电解二氧化锰，可以提供中倍率放电特性优异的一次电池的正极活性物质。尤其，本专利技术的电解二氧化锰在用作碱锰电池的正极活性物质时，填充性优异、可以进行更长时间的中倍率放电。 【专利附图】【附图说明】 图1为压汞法中，表示体积密度和表观颗粒密度的概念的示意图(图1 (a)为体积密度、图1 (b)为表观颗粒密度) 图2为实施例1中使用的锰氧化物颗粒的粒径分布 【具体实施方式】 以下，对本专利技术的电解二氧化锰进行说明。 本专利技术的电解二氧化锰的细孔直径为2nm以上且50nm以下的细孔(以下称“中孔”。)的容积为0.0055cm3/g以下。通过使中孔的容积处于上述范围，从而本专利技术的电解二氧化锰成为中倍率放电特性优异的电解二氧化锰。另外，中孔的容积越少，则电解二氧化锰的中倍率放电特性存在越变高的倾向。因此，本专利技术的电解二氧化锰的中孔的容积优选为不足0.004cm3/g、更优选为0.0035cm3/g以下、进一步优选为0.0028cm3/g以下、更进一步优选为0.0025cm3/g以下、特别优选为0.002cm3/g以下。 认为作为其理由之一如下。即，碱锰干电池中，在电解二氧化锰与电解液的界面产生放电反应。然而，中孔由于细孔径小而电解液难以侵入其内部。因此，中孔的内部难以形成电解二氧化锰与电解液的界面，中孔的内部中几乎不产生放电反应。通过减少中孔从而参与放电反应的电解二氧化锰增加。由此，认为本专利技术的电解二氧化锰可以进行更长时间的中倍率放电。 中孔的容积越少，则越变为中倍率放电特性高的电解二氧化锰。因此，本专利技术的电解二氧化锰优选实质上不包含中孔。然而，难以完全使中孔不存在。因此，考虑到测定误差等，实质上的中孔的容积可以为0.0OcmVg以上、0.0OOlcmVg以上、进一步为0.0003cm3/g以上。 本专利技术的电解二氧化锰的碱性电位为高于250mV。将碱性电位为250mV以下的电解二氧化锰用于碱锰干电池的正极活性物质时，电池的开路电压变低，可以进行中倍率放电的放电时间变短。 碱性电位越高，则存在放电时间变得越长的倾向。因此，碱性电位优选为255mV以上、更优选为265mV以上、进一步优选为270mV以上。 为了制成具有高的中倍率放电特性的电解二氧化锰，碱性电位需要高达某种程度。然而，碱性电位变为高达一定以上时，存在中倍率放电特性再次降低的倾向。因此，本专利技术的电解二氧化锰中，碱性电位为不足310mV、优选为300mV以下、更优选为290mV以下、进一步优选为285mV以下。 认为本专利技术的电解二氧化锰的细孔直径为高于50nm且200nm以下的细孔(以下称为“次中孔(submeso pore)”。)参与放电反应。因此,次中孔的容积为0.005cm3/g以上、优选为0.01cmVg以上、更优选为0.015cm3/g以上、进一步优选为0.02cm3/g以上、更进一步优选为0.03cm3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电解二氧化锰，其特征在于，在40重量％KOH水溶液中、以汞/氧化汞参比电极为基准测定时的电位为高于250mV且不足310mV，且细孔直径为2nm以上且50nm以下的细孔的容积为0.0055cm3/g以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：末次和正，关谷和夫，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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