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METHOD FOR PRODUCING MANGANESE OXIDE

Patent code P130010146
File No. H21-076
Posted date Dec 13, 2013
Application number P2010-079233
Publication number P2011-207725A
Patent number P5598844
Date of filing Mar 30, 2010
Date of publication of application Oct 20, 2011
Date of registration Aug 22, 2014
Inventor
  • (In Japanese)中山 雅晴
  • (In Japanese)鈴木 一史
  • (In Japanese)真田 篤志
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title METHOD FOR PRODUCING MANGANESE OXIDE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing layered manganese oxide with high crystallinity useful as a charge storage material, a catalyst, an adsorbent and an ion exchanger, wherein good current response is obtained by a cathode reduction method and an inexpensive stainless plate can be used.
SOLUTION: The method for producing manganese oxide is characterized by electrochemical reduction of permanganate ions (MnO4-) under coexistence of alkali metal ions. A concentration ratio of added alkali metal ions to permanganate ions is confined to the range of 10-100. A potential applied to an electrode is confined to the range of +0.17 to -0.04 V (to a silver/silver chloride electrode). At least one electrode substrate selected from the group consisting of electrode substrates of stainless steel and a more noble metal than stainless steel, a glass electrode coated with indium tin oxide (ITO) and at least one kind of the electrode substrate selected from a group of the carbon electrode can be used as an electrode substrate.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

マンガン酸化物はさまざまな結晶構造を有し、電子・カチオンの注入によって複数の酸化状態を取りうるため、二次電池、キャパシタなどの電荷貯蔵材料として活発に研究されてきた。層状マンガン酸化物は電子移行のための連続的な酸化物層とイオン移動のための連続的な空間をあわせもち、その特異なイオン交換特性や電気化学特性がさまざまな分野で注目されている。

バーネサイトは海底マンガン団塊を形成している鉱物の一種であり、金属イオンに対する極めて大きな吸着容量が注目されてきた。バーネサイトはMnO6正八面体ユニットが稜を共有することで二次元層構造を有している。Mnは主に4価で存在するが、一部が3価に置換されることでMn酸化物層(シート)は負に帯電しており、この負電荷を電気的に中和するためにカチオンがインターカレートしている。

バーネサイト型層状マンガン酸化物の製造方法として、特許文献1には、有機第4アンモニウムイオンの存在下で2価のマンガン化合物を電気化学的に酸化することにより、該有機第4アンモニウムイオンをインターカレートした層状マンガン酸化物薄膜を製造することが開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、リチウムニ次電池、スーパーキャパシタの電極材料、エレクトロクロミック材料、吸着材、イオン交換材料あるいは触媒として有用なバーネサイト型層状マンガン酸化物の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
アルカリ金属イオン共存下で過マンガン酸イオン(MnO4)を、アルカリ金属イオンの過マンガン酸イオンに対するモル濃度比を10~100の範囲にし且つ、電極に印加する電位を+0.17~-0.04V(対銀/塩化銀電極)の範囲にしてカソード還元することを特徴とする結晶性を有する層状マンガン酸化物の製造方法。

【請求項2】
 
電極基板として、ステンレス鋼、ステンレス鋼よりも貴な金属、酸化インジウムスズ被覆ガラス電極および炭素電極の群から選ばれる少なくとも1種の電極基板を使用することを特徴とする請求項1に記載の結晶性を有する層状マンガン酸化物の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010079233thum.jpg
State of application right Registered
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