有性格的锰酸锂电池

来源:钜大LARGE    2017-12-15    点击量: 210

锰酸锂电池是一类锂离子电池,对于锂离子电池的分类,因其负极基本上是碳原料,故业内主要的分类方式是由锂离子电池正极材料而分别。所谓锰酸锂电池就是指正极使用锰酸锂材料的电池。那么,锰酸锂又是什么呢?它是以EMD(一种原材料,曾用作无汞碱锰电池专用材料)和碳酸锂(亦为原料),配合相应的添加物,经过混料、烧结等步骤生产而成。

现在,我们一说到锰酸锂,便说它是尖晶石结构,这是指它应用在锂电池上的晶体形状,当锰酸锂不应用于锂电池时,还有层状结构。相对来说,尖晶石结构比层状结构更稳定(虽然基于化学特性,似乎也能想到几何中不同形状的稳定性),因此实际应用中目前还是采用尖晶石结构。

除了锰酸锂,钴酸锂和三元锂电池正极也都是尖晶石结构,但锰酸锂这种尖晶石结构与它的这两个同类相比性格非常鲜明,即:优缺点均十分突出。其优点是:耐低温、倍率性能好、制备比较容易,缺点是:材料本身不稳定,需配以其它材料混合使用、高温性能差、循环性能差、衰减快。锰酸锂的这些缺点由锰的特性而来。不过,由于锰的广泛存在,使其具有明显的成本优势。

因为锰酸锂材料是有如此鲜明的特点,所以,人们便利用其优点、抑制其缺点,使锰酸锂电池应用于不同的领域,通常称为A类与B类两个应用。A类是指用于动力电池,重点考虑安全与循环性能,要求是可逆容量在100~115mAh/g,500次循环后可保持80%容量。B类主要用于消费电子(手机类),其特点是高容量,一般要求是可逆容量在120 mAh/g,但循环性能只要求经过300~500次保持60%的容量。

这两类电池的不同性能是在生产过程中实现的。如前所述,锰酸锂的制备比较简单,如果要加工成分别适用于A、B类电池的正极,其添加物与作业流程会有所不同,采用不同的合成方法。具体有:高温固相法、熔融浸渍法、微波合成法、共沉淀法、水热合成法等,如果详细描述每种制备方法,那就是制造工艺的问题了,这里只需知道有多种方法就行了。

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