锂离子电池电解液中锰的形态分析

科普:锂离子电池电解液中锰的形态分析

近40年来，许多文献报道了锰存在于正负极中，但传统的Mn2+理论作为电解液中的重要存在，并没有受到质疑，也没有系统深入的研究报道。

关于锂离子电池而言，过渡金属离子在正极中的溶解一直是导致循环函数衰减的重要因素之一。为了解决过渡金属离子的溶解问题，研究人员开发了多种方法，如数据封装、掺杂和HF消除器等。

但是，长期以来对电解液中锰的存在及组成机理一直没有得到满意的重视。许多人，包括Tarascon，只是合理地认为Mn3+易于歧化，电解液中锰的存在首先是二价的。

近40年来，许多文献报道了锰存在于正负极中，但传统的Mn2+理论作为电解液中的重要存在，并没有受到质疑，也没有系统深入的研究报道。

以色列锂离子电池专家DoronAurbach(通讯作者)等利用锂钴氧化物石墨电池在EC:DMC=1:1的LiPF6(1M)电解液体系中进行了一系列电化学试验。采用EPR、XNEAS、ICP等测试方法，证明电解液中Mn重要以Mn3+的形态存在。

EPR结合ICP数据结果显示，在全电状态(4.2v)和低电状态(3.0v)电池中，电解液中三价锰占80%，而电解液中三价锰仅占循环过程中的60%。同时也证明了Mn3+在有机电解液体系中的歧化速度非常缓慢。