碱性二氧化锰电池是以锌,镁,锂等金属为负极、二氧化锰为正极的一个电池系列。电解液采用碱性的KOH水溶液,所以叫做碱性二氧化锰电池。其电解液为碱性KOH的水溶液,由于电解液与中性电池不同,电池反应也不同,其综合性能要比中性电池好得多,而且不仅可以做成一次电池,也可做成二次电池1。
特点碱性二氧化锰电池结构简单,所使用的原材料来源丰富,所以它的成本低、价格便宜,而且使用方便,不需维护,便于携带。由于它具有这些优点,与其他电池系列相比,碱性二氧化锰电池在民用方面具有很强的竞争力,被广泛地应用于信号装置、仪器仪表、通信、计算器、照相机闪光灯、收音机、BP机、电动玩具及钟表、照明等各种电器用具的直流电源。但是碱性二氧化锰电池不适合于大电流连续放电,因为在大电流连续放电时,电压下降很快,所以它一般适合于小电流间歇放电。
随着小型民用电器器具的开发和人们物质文化水平的提高,以及碱性二氧化锰电池向着高性能无污染的方向发展,它的应用范围将会越来越广泛2。
电池结构碱性二氧化锰电池一般是圆筒式结构,它的筒体由不锈钢制成,只超导电容器的作用。正极粉料压成圆环紧贴在筒体内壁,以保证形成良好的电接触。钢筒的中间是压成圆柱体的负极锌膏,其间插入阳极集流体。集流体与电池底片连接。而筒体和电池底片间有绝缘垫隔离。在正、负极间有环形耐碱棉纸做隔膜。钢筒与正极集流体铜帽连接。正极是以电解二氧化锰和石墨或乙炔黑按一定比例配制,有时加入少量粘合剂以增加其强度2。
二氧化锰电极碱性二氧化锰电池的正极活性物质为二氧化锰,电池在放电时,二氧化锰发生阴极还原反应,生成低价态的锰的化合物。大量实验事实表明,电池在工作时,电池的工作电压下降主要来自于正极电极电势的变化。因此研究二氧化锰电极的电化学行为及其反应机理对于二氧化锰电池有着非常重要的意义。由于质子一电子机理能够成功地解释二氧化锰电池中的许多现象,而且有一定的理论和实验事实的支持,因此大多数学者倾向于赞同质子一电子机理1。
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李斌 - 副教授 - 西南大学