科普:鋰離子電池電解液中錳的形態分析

近40年來，許多文獻報道了錳存在于正負極中，但傳統的Mn2+理論作為電解液中的重要存在，并沒有受到質疑，也沒有系統深入的研究報道。

關于鋰離子電池而言，過渡金屬離子在正極中的溶解一直是導致循環函數衰減的重要因素之一。為了解決過渡金屬離子的溶解問題，研究人員開發了多種方法，如數據封裝、摻雜和HF消除器等。

但是，長期以來對電解液中錳的存在及組成機理一直沒有得到滿意的重視。許多人，包括Tarascon，只是合理地認為Mn3+易于歧化，電解液中錳的存在首先是二價的。

近40年來，許多文獻報道了錳存在于正負極中，但傳統的Mn2+理論作為電解液中的重要存在，并沒有受到質疑，也沒有系統深入的研究報道。

以色列鋰離子電池專家DoronAurbach(通訊作者)等利用鋰鈷氧化物石墨電池在EC:DMC=1:1的LiPF6(1M)電解液體系中進行了一系列電化學試驗。采用EPR、XNEAS、ICP等測試方法，證明電解液中Mn重要以Mn3+的形態存在。

EPR結合ICP數據結果顯示，在全電狀態(4.2v)和低電狀態(3.0v)電池中，電解液中三價錳占80%，而電解液中三價錳僅占循環過程中的60%。同時也證明了Mn3+在有機電解液體系中的歧化速度非常緩慢。