_ بخش باتری ها و پیل های اِلکتریکی

بررسی ساختار و ساختمان داخلی باتری‌های لیتیوم دی اکسید منگنز (LiMnO2 یا Li-M)


پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید )


نکته : از جمله مزایای باتری‌ های لیتیوم دی اکسید منگنز (LiMnO2 یا Li-M) به عمر طولانی، مقرون به صرفه بودن، تخلیه کم و توانایی کنترل جریان‌ های پالس بالا اشاره کرد. 
در ساختار و ساختمان داخلی باتری‌ های لیتیوم دی اکسید منگنز (LiMnO2 یا Li-M) سلول Li-M با ولتاژ ۳.۳-۳ ولت و انرژی ویژه بیش از نیمی از همتای LTC خود یعنی ۲۸۰ وات ساعت بر کیلوگرم کار می‌ کند و معمولاً در سنسورها، دستگاه‌ های پزشکی، تجهیزات عکاسی و همچنین ساعت‌ ها بکار می‌ رود. پیشوند “C” در باتری معمولی CR2032 که معمولاً در مادربرد ها و ساعت‌ های کامپیوتری یافت می‌ شود، نامی است برای نشان دادن ترکیب شیمیایی لیتیوم آن. معمولاً این باتری سکه ای از نوع لیتیوم-دی اکسید منگنز است که مثل تمام باتری‌ های لیتیومی، برای محافظتش در برابر اتصال کوتاه، سوء استفاده فیزیکی یا الکتریکی و گرما به مراقبت بیشتری نیاز دارد. همچنین برای حمل و نقل و دفع آنها مقررات اضافی اعمال می‌ شود.

در ساختار و ساختمان داخلی باتری‌ های لیتیوم دی اکسید منگنز (LiMnO2 یا Li-M) یک نقطه ضعف قابل توجه کاتدهای مبتنی بر LiMn2O4تخریب سطحی است که وقتی میانگین حالت اکسیداسیون منگنز به زیر منگنز +3.5 می رسد مشاهده می شود . در این غلظت، به طور رسمی منگنز (III) در سطح می تواند نامتناسب برای تشکیل منگنز (IV) و منگنز (II) توسط مکانیسم منگنز (II) تشکیل شده در اکثر الکترولیت ها محلول است و انحلال آن باعث تخریب کاتد می شود. با در نظر گرفتن این موضوع، بسیاری از کاتد های منگنز جایگزین یا دوپ می‌ شوند تا میانگین حالت اکسیداسیون منگنز را در طول استفاده از باتری بالاتر از 3.5+ نگه دارند، در غیر این صورت از ظرفیت کلی پایین‌ تری به عنوان تابعی از عمر چرخه و دما رنج می‌ برند.


باتری‌ های لیتیوم دی اکسید منگنز (LiMnO2 یا Li-M) کاربرد های متفاوتی دارند. با توجه به شکل‌ پذیری این باتری‌ ها می‌ توان آن‌ ها را در ابعاد و اشکال مختلف تولید کرد. این باتری‌ ها وزن کمی دارند و فضای کمی را نیز اشغال می‌ کنند؛ به همین دلیل این باتری‌ های را در ماشین‌ های کنترلی و کنترل شونده‌ های از راه دور استفاده می‌ کنند. یکی دیگر از کاربرد های این باتری‌ ها استفاده در وسایل الکترونیکی شخصی مانند پاور بانک است.این باتری‌ های ظرفیت‌ های متفاوتی از 200 تا 20000 میلی‌ آمپر را پشتیبانی می‌ کنند.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک