电池用二氧化锰的三种原料与性能比较
制备电池用MnO2的原料主要有:硬锰矿、软锰矿、钭方锰矿、水锰矿、菱锰矿。电池用MnO2有天然Mn02(NMD)、化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD)。天然MnO2分软锰矿和硬锰矿。软锰矿中主要是含β-MnO2(MnO2质量分数为70%-75%),活性较差。硬锰矿中含K+,Ba2+,Pb2+,Na+,NH4+等阳离子,晶型属α—MnO2。因此,天然MnO2一般只用于糊式锌—锰电池。
MnO2结构中含羟基越多,氧化性能越活泼,按质量分数α-MnO2中含水大于6%,γ-MnO2中含水4%,有离子交换的可能,但α—MnO2中含有金属杂质,降低了MnO2的实际氧化能力。β-MnO2不含水分,氧化性差,因此,制造电池都宜用γ-Mn02。
MnO2比表面积越大,活性越高;视密度越大,填充性越好。三种类型的MnO2典型的极化值和开路电压(每100mgMnO2用1mA放电,相当于R20型电池用259mA放电)表明,电解MnO2具有较高的开路电压和比较低的极化。