Призначення. Біфункціональний катодний матеріал оксиду мангану (IV) призначений для сучасних хімічних джерел струму з повітряним електродом у ролі електрокаталізатора (система Zn-повітря, Li_повітря), а також активного катодного матеріалу (система MnO2-Zn, елемент Лекланше), реагенту для синтезу катодного матеріалу хімічних джерел струму.
Технічні характеристики. Порошкові зразки доповананого манган(IV) оксиду отримували гальваностатично на Pt електроді з флуорвмісних електролітів та добавками катіонів амонію, Fe2+, Co2+. Добавки FeSO4 та CoSO4 були введені для впливу на фазовий склад та функціональність продукту електрокристалізації. На підставі аналізу оптимального сполучення високих струмів реакцій відновлення та виділення кисню, мінімальної перенапруги процесів виявлено склад та концентрацію, умови введення катіонних добавок.
Галузь застосування. Сфера застосування біфункціонального катодного матеріалу — виробництво акумуляторних батарей літій — повітря.
Переваги. Концепція електролітичного допування та результати випробовування електрокаталітичної активності в реакціях виділення відновлення кисню дають можливість стверджувати, що серед серії синтезованих зразків різного складу полікатіонно допованих манган(IV) оксидів з електролітів різної концентрації цей катодний матеріал продемонстрував найкращі електрокаталітичні характеристики серед інших отриманих зразків та порівняно з промисловими зразками манган(IV) оксиду. Допування катіонами NH4+, Fe2+ та Co2+ забезпечує контроль фазового та хімічного складу з концентраціями дефектних станів поверхні та об’єму, що включають для цієї системи різновалентні катіони Мангану (ІІІ, IV) в однакових кристалографічних позиціях, катіонні вакансії, ОН-групи, дефекти вростання тунелів різного розміру в загальну матрицю тунельної структури та інші дефекти.