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金虫 (正式写手)

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[求助] 二氧化锰本身能作为锂电池负极材料吗已有1人参与

好像能做电容器，没看到有人用他做锂电池呢

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1楼2013-11-10 10:45:40

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wangleihuyue

新虫 (初入文坛)

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【答案】应助回帖

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亲，你先要理解一下锂电池的负极材料的本质。所谓的锂电池负极材料，其实就是能够装载Li原子的材料。最初的负极材料就是单质锂，正极材料可以使MnO2或者CoO2等。这样子负极反应就是Li->Li+。这样的电池就是charged state，充满的状态。那么为什么之后人们开始使用现在的石墨甚至最新的Si做为负极材料呢？因为Li本身太活泼，不易封装和大规模生产，那么我们是不是可以换个思路。上面的电池放完电是什么状态？就是LiMnO2或者LiCo2的状态。而这些放电后的生成物是稳定的，易于封装，唯一的缺憾是，使用之前充一下电。反正充个电是很简单的过程。这就是为什么我们现在工业上直接生产出来的电池，是没有电的状态。

再回到MnO2本身能不能做负极材料？按照上面的思路，判断能不能做锂电负极的标准，就是能不能让Li以原子状态镶嵌在这种材料里。graphite或者Si可以，是因为他们本身的材料结构决定的，有空隙。这也是为什么大家现在把graphene炒的这么火。因为graphene是单层分子结构，layer by layer，这样的话，层之间就有不小的空隙容许Li的进进出出。而graphene或者graphite或者Si本身是不应该有得失电子的变化的。所以，一般来讲的锂电的负极材料其实只是一个Li的寄居之所！

那么依据这个推论，我觉得MnO2不行。因为它是实打实的正极材料。MnO2中的Mn处于高价+4，它有得到电子的倾向，所以它是很好的正极材料。