二氧化錳是一種重要的工業(yè)原料，例如在玻璃行業(yè)中，二氧化錳是一種非常好的脫色劑，電子工業(yè)中可以用做制造錳鋅鐵磁性材料，煉鋼中可以用作制造鐵錳合金，防毒面具中可以用于吸收一氧化碳，化學(xué)工業(yè)中可以用作氧化劑，有機(jī)合成催化劑等。本文將介紹二氧化錳在電池產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

電池二氧化錳的分類

電池中使用的二氧化錳主要有：天然MnO2（NMD）、化學(xué)MnO2（CMD）和電解MnO2（EMD）。天然MnO2分軟錳礦和硬錳礦。軟錳礦中主要是β- MnO2（MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%-75%），活性較差。硬錳礦中主要含有K+,Ba+,Pb+,Na+,NH4+等陽(yáng)離子雜質(zhì)，屬于α- MnO2，因此一般天然二氧化錳只適用于糊式鋅-錳電池。

化學(xué)二氧化錳主要分為活性MnO2（AMD）和化學(xué)活化MnO2。

活性二氧化錳制備技術(shù)分為兩個(gè)階段，即活化二氧化錳和活性二氧化錳。活化二氧化錳的生產(chǎn)工藝路線主要為：MnO2原礦——還原焙燒——歧化活化——過(guò)濾——水洗中和——干燥——活化二氧化錳。

電池二氧化錳的制備

活性二氧化錳的生產(chǎn)是在活化二氧化錳的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在歧化活化后，用氧化劑（例如氯酸鈉等）進(jìn)行化學(xué)氧化制得的，具體反應(yīng)如下圖所示：

經(jīng)過(guò)再氧化處理的二氧化錳的MnO2含量>75%，振實(shí)密度>1.8g/cm3,相當(dāng)于電解二氧化錳的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，活化二氧化錳多為γ- MnO2。

電解二氧化錳是幾種二氧化錳之中性能最好，應(yīng)用最為廣泛的種類。電解二氧化錳的原材料多為菱錳礦（MnCO3），也可以采用含Mn量較高的天然二氧化錳。電解二氧化錳生產(chǎn)，首先要將菱錳礦用硫酸溶解，制備MnSO4溶液?；蛘咴?000℃下對(duì)天然二氧化錳進(jìn)行煅燒，以使得其轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇艿腗nO，再用硫酸進(jìn)行溶解，以制備獲得硫酸錳溶液。

制備的MnSO4溶液一般會(huì)將礦石中的雜質(zhì)帶入，為了不影響產(chǎn)品的性能，需要在電解之前對(duì)其進(jìn)行除雜，使用的方法主要是硫化法， 除去溶液之中的金屬雜質(zhì)，然后采用中和水解法除去溶液中鐵元素。

經(jīng)過(guò)除雜的MnSO4溶液采用電解法在陽(yáng)極制備獲得MnO2。電解條件為：陽(yáng)極采用耐腐蝕的鈦板，陰極則采用價(jià)格較為低廉的石墨，陽(yáng)極電流密度控制在50-100A/m2，電解液中MnSO4的濃度維持在110-140g/L，H2SO4的濃度控制在28-42g/L，電解溫度控制85-95℃，槽電壓為2-3V。

等待電解一段時(shí)間后，將陽(yáng)極鈦板從電解液中取出，使用振動(dòng)法將陽(yáng)極上的MnO2剝離，并進(jìn)行研磨，使其粒徑達(dá)到10-20μm。獲得的電解二氧化錳基本上都是性能較好的γ- MnO2。