锂二氧化锰电池负极是金属锂,正极活泼性物质是电解二氧化锰。电解质是无机盐高氯酸锂(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,其化学表达式为:
(-) 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+)
锂二氧化锰电池的反应机理不同于一般电池,在非水有机溶剂中,负极锂溶解下的锂离子通过电解质迁移进入到MnO2的晶格中,生成MnO2(Li+)。Mn由+4价还原为+3价,其晶体结构不发生变化。
1、锂二氧化锰电池比能量高,单体电压高,工作电压在2.8V-3.2V;
2、使用温度广(-40℃~+85℃);
3、性能稳定,自放电小,可以大电流放电;
4、贮存寿命长(室温下可以贮存10年以上),放电电压平稳,无电压滞后现象;
5、高安全性、高可靠性、无公害。
1、价格比较低廉:正极活性物质二氧化锰采用电解二氧化锰,是锂电池正极活性物质中比较廉价的一种,可以大量推广应用;
2、电池电性能优良:其比能量是干电池的5~10倍(约230Wh/kg或500Wh/L),负荷电压为2.8V,放电电压比较平稳。可以在-40~+50℃范围内工作;
3、电池贮存寿命长:在常温条件下电池贮存寿命超过10年,年容降约1%;
4、电池安全可靠:电池在贮存和放电过程中无气体析出,安全性好;
5、电池品种繁多:电池包括扣式电池、柱式电池、矩形电池三大类,每类都还有尺寸和结构各异的电池,容量从几十毫安时到上百安时不等。所以可以满足多种应用的要求。