三氧化二锰在电池领域有哪些应用

2025-07-02

一、锂离子电池中的应用

正极材料或正极添加剂

作为锰基正极材料的前驱体:Mn₂O₃可通过高温煅烧、掺杂等方式转化为尖晶石型 LiMn₂O₄、层状 LiMnO₂等锰基正极材料。这些材料成本低、环境友好,且理论容量较高(如 LiMn₂O₄理论容量约 148 mAh/g),适用于中低端锂离子电池(如储能电池、小型电子设备电池)。

改善电极性能:在三元正极材料(如 NCM)或磷酸铁锂(LFP)中添加少量 Mn₂O₃,可通过调节材料的晶体结构、抑制颗粒团聚,提升电池的循环稳定性和倍率性能。例如,Mn₂O₃的引入能缓解正极材料在充放电过程中的体积膨胀,减少结构坍塌。

负极材料的修饰与改性

作为负极涂层或复合组分:Mn₂O₃具有一定的导电性和锂离子扩散能力,可与碳材料(如石墨、碳纳米管)复合形成负极材料。其作用包括:

抑制锂枝晶生长(尤其在金属锂负极中),通过形成稳定的界面膜(SEI 膜)提高安全性;

增强电极的电化学活性,提升电池的容量和循环寿命。

二、镁电池中的应用

镁电池作为潜在的低成本、高安全性二次电池,Mn₂O₃可作为正极材料参与反应。

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