锂锰电池的工作原理
锂-二氧化锰电池以经过特殊工艺处理的二氧化锰为正极活性物质,高电位、高比能量的金属锂为负极活性物质,电解液采用导电性良好的有机电解质溶液。电池结构有全密封和半密封两种形式。当然,全封的安全性和保质期要比半封的好。
锂-二氧化锰电池负极为金属锂,正极活性物质为二氧化锰。电解质为无机盐高氯酸锂(LiClO4),溶于碳酸丙烯酯(PC)和1,2-二甲氧基乙烷(DME)的混合有机溶剂中。它的化学表达式是:
(-) Li/LiClO4—PC+DME/MnO2 (+)电池负极反应:Li → Li++e正极反应:MnO2+Li++e→MnO2(Li+)总反应:Li+MnO2 → MnO2 (Li+)。
锂锰电池的反应机理与普通电池不同。在非水有机溶剂中,负极锂溶解的锂离子通过电解质迁移到MnO2的晶格中,生成MnO2(Li+)。Mn从+4价还原到+3价,晶体结构不变。
锂,原子序数3,位于元素周期表第一主族的第一位。在已知的金属中,原子量最轻(6.94),电极电位最负(-3.045V)。元素名称来自希腊语,意思是“石头”。1817是瑞典科学家Avvecon在分析锂皂石矿时发现的。由于其电位最负,配合合适的正极材料形成的电池具有优异的电性能。锂-二氧化锰电池是锂系列一次电池中价格最低、安全性最好的电池。开路电压3.3V左右,负载电压2.8V,标称电压3.0V,截止电压2.0V,放电电压比较稳定,适合大功率放电。