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錳酸，英文名稱：manganic acid，分子式是H₂MnO₄，是一種化學物質，用於合成高錳酸鹽，由於MnO₄^2-僅能存在於強鹼溶液中，在酸性溶液中迅速發生歧化，分解為高錳酸和二氧化錳，故一般條件下不存在。常用其鹽。

基本介紹

中文名：錳酸
外文名：manganic acid
分子式：H2MnO4
拼音：měng suān
氧化性：可用作氧化劑
套用：其鹽常用於電池方面

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基本信息

英文表達：manganic acid

分子式：H₂MnO₄

性質：無機酸，MnO₄^2-（錳酸根）呈現深綠色，僅能存在於鹼性和中性溶液中，在酸性溶液中迅速發生歧化，分解為高錳酸和二氧化錳，故一般條件下不存在。常用其鹽用作強氧化劑。

酸性條件下歧化：4H⁺+3MnO₄^2-=2MnO₄^-+MnO₂↓+2H₂O

錳酸鹽的製取（以高錳酸鉀為例）

實驗室製取：2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（在加熱的條件下）

4KMnO₄+4KOH=4K₂MnO₄+2H₂O+O₂↑（高錳酸鉀在強鹼性條件下分解）

工業製取：6KOH（熔融）+KClO₃+3MnO₂=3K₂MnO₄+KCl+3H₂O↑（高溫條件下）

錳酸鹽用途：

1.合成高錳酸鹽：3K2MnO4+2H2O=通電=2KMnO4+MnO2+4KOH

2.用作其他用途：如用於油脂、纖維、皮革的漂白，以及消毒、照相材料和氧化劑等。

錳酸鹽套用

錳酸鹽的套用以錳酸鋰為例進行詳細說明

錳酸鋰簡介

錳酸鋰化合物LiMn₂O₄的理論容量為148mAh/g，實際容量在120~130mAh/g之間。鋰離子在這種尖晶石結構中的擴散係數要比在層狀化合物中的擴散係數小2~3個數量級，因此使得電池的充放電電流受到限制，影響其倍率特性。但其突出優點是穩定性好、無污染、工作電壓高、成本低廉，是一種被看好的正極材料，近幾年其得到了大量的研究。

合成方法

（1）高溫固相反應合成法：將鋰的氫氧化物( 或碳酸鹽、硝酸鹽)和錳的氧化物(或碳酸鹽、氫氧化物)混合，在400~600℃或700~900℃下煅燒數小時，即可得到錳酸鋰。高溫固相反應合成具有操作簡便，易於工業化的優點。用這種方法製備的產物存在以下缺點：①能源耗費巨大，生產效率低；②鋰鹽大量揮發，通常在反應過程中需要添加過量的鋰鹽來補充，而這又造成配方控制的困難；③物相不均勻，晶粒無規則形狀，晶界尺寸較大，粒度分布範圍寬。如果在煅燒的預備工程中，讓原料充分研磨，並在燒結結束後的降溫過程中嚴格控制淬火速度，可以提高產物的性能。

（2）熔融浸漬法：先將LiOH和MnO，混合均勻後，加熱至鋰鹽的熔點，讓鋰鹽充分滲人到MnO₂微孔中，然後在600~750℃加熱一段時間，製得的產物有比較好的電化學性能。熔融液雖可增加反應物分子間的接觸，但仍然無法保證反應物在分子水平上的充分接觸，反應過程也會產生副產物。

除了上述方法外，錳酸鋰的合成還有共沉澱法、溶膠——凝膠法、快速燃燒反應法、乳膠乾燥法、微波合成法以及薄膜合成法

套用

目前鋰離子電池正朝著兩個方向發展，一是在小功率場合的套用，如攜帶型電器(如手機、筆記本電腦等)，對於該類電池而言，提高電池的能量密度是關鍵；二是在大功率場合的套用，比如混合動力車、燃料電池車的配套電源、無繩電動工具電源等，對於該類電池而言，提高電池的功率密度是關鍵問題。在現階段，發展高功率型鋰離子電池的動力主要來源於電動汽車的強烈需求。

錳酸鋰電池

充電

充電是電池使用過程中的重要工序，充電方法是否合理直接影響著錳酸鋰電池的工作效率、使用壽命、安全性能等。對錳酸鋰電池充電，採用恆流恆壓充電的標準充電方法，如圖所示。

（1）預充電：用1/10C電流對電池進行預充電5~10分鐘，以完成電池的預熱，同時檢查電池和充電機的參數是否正常，若存在異常應立即停止充電。
（2）恆流充電：用1/3C電流對電池進行恆流充電，當單體電池最高電壓達到4.20伏時停止恆流充電，開始恆壓充電。

（3）恆壓充電：在保證單體電池電壓不超過4.2伏的前提下，進行恆壓充電，同時逐漸減小充電電流以維持充電電壓恆定。當電流小於1/30C時，充電停止。

恆壓充電的總電壓=電池串聯數量x4.2V通常為恆流充電末期電池的充電總電壓。

注意：充電結束後及時切斷電池與充電機之間的連線，以避免產生過充電。

放電

電池使用時選擇合適的放電方法能充分發揮電池組的容量、延長電池的壽命。一般來說，電池放電電流越大，能夠放出的電量越小，電池的使用壽命越短；電池放電深度(DOD) 越深，電池的壽命也越短。錳酸鋰電池放電要求如下：

（1）電流要求：最佳持續放電電流不超過1/3C；最大持續放電電流不超過1/2C，持續放電時間不超過2分鐘；最大瞬間放電電流不超過1C，持續放電時間<0.5分鐘。

（2）電壓要求：放電終止條件為單體電池的最低放電電壓達到3.4伏。為提高電池的使用壽命，在實際使用時單體電池最低放電電壓宜設定為3.6伏，低容報警電壓宜設定為3.7伏。

注意：放電過程中如果發現電池所處環境溫度或者電池本身溫度達到55℃時，應停止使用並進行降溫處理。然後對電池進行檢查，確認沒有問題後，待溫度降低到室溫時才可以繼續使用。

使用溫度

溫度對錳酸鋰電池各方面的性能有很大的影響，通常來說超出電池最佳工作溫度範圍：溫度越高，電池的使用壽命越短；溫度越低，電池組能充人、放出的能量越少(溫度恢復到常溫時，電池容量恢復正常)。錳酸鋰電池使用溫度參考條件如下圖所示。

錳酸