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电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂,它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比,具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点,掺用 20-30%EMD 做成的干电池比全用天然 MnO2 做成的干电池其放电容量可提高 50-100% ,在***氯化锌电池中掺用 50-70%EMD ,其放电容量可提高 2-3 倍,全部用 EMD 做成的碱锰电池,其放电容量可提高 5-7 倍,因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。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***态的锰的化合物。
二氧化锰亦称“过氧化锰”、“黑色氧化锰”,四价锰的氧化物,化学式为MnO2,fHm(298K)=-520.71kJ/mol,熔点847℃,密度5.026 g/cm3,天然品存在于软锰矿中,黑色斜方晶体或黑褐色粉末,具有四面体晶格,属氧化锰,不溶于水和***。在热中放出氧而成硫酸亚锰。在盐酸中氯化而成氯化亚锰。与苛性碱和氧化剂共熔,放出二氧化碳而成高锰酸盐。二氧化锰是强氧化剂,与有机物或其它可氧化物质(如硫、硫化物和磷化物等)摩擦或共热,能引起燃烧和***。锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色,常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置,滤水效果非常良好。本品与强氧化剂()作用表现出还原性。在空气中将MnO2加热至480℃以上转变成Mn2O3,在900℃以上转变成Mn3O4。它大量用于炼钢,并用于制玻璃、陶瓷、干电池等。在自然界中,它以软锰矿、硬锰矿形式存在。它可以从软锰矿中提炼,也可用加热分解或电解氧化二价锰盐等方法制取。γ-MnO2具有活性,可用作电池阴极材料,可消除极化作用。二氧化锰可用作除锈剂、氧化剂、干电池的干极剂和制油漆的催干剂,也用于锰盐制备和玻璃工业。
二氧化锰是一种黑色粉末状固体物质,晶体呈金红石结构,不溶于水,二氧化锰显弱酸性,在酸性介质中是一种强氧化剂,在碱性介质中,易被氧化成锰酸盐。由二氧化锰制备碳酸锰,首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰并转移到溶液中,再与碳酸氢盐或碳酸盐反应,生成碳酸锰沉淀。高活性(放电性能优异)天然二氧化锰(NMD)直接用作电池的正极材料。可使用的还原剂有多种,如炭粉,浓盐酸等。
用炭粉作还原剂时,需要将二氧化锰与一定比例的炭粉研细混匀,高温灼烧后生成MnO,加热温度要高,能用煤气灯灼烧,加热时间也要长,否则产量很低。再用***分解成MnSO4.。