锰酸锂正极材料具有稳定性好、耐过充电性能好、价格低廉、环境友好以及大电流充放电性能好等特点，被认为是最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一，备受关注。
尖晶石型锰酸锂具有三维隧道结构，属于立方晶系、Fd3_m空间群，理论比容量为148mAh/g。晶格常数为a=0.8231nm。锰酸锂的晶体结构中，O2-位于32e位置，Li+位于8a位置，Mn3+和Mn4+位于16d位置，合成条件下Mn3+也能占据8a四面体空间位置。锰酸锂晶体结构中每个晶胞含有8个锰酸锂分子，32个O排成立方最密堆积，其中有64个四面体空隙和32个八面体空隙。
尖晶石型锰酸锂的晶体结构
尽管尖晶石型锰酸锂材料具有安全性好和成本低廉的优势，但由于容量衰减严重，在高温下尤为明显，因此尚未大规模产业化。
锰酸锂电池的工作原理是在充电过程中，锂离子从正极脱出并嵌入负极，正极上的锰酸锂发生氧化反应释放出电子，此时正极处于贫锂态，负极上的活性物质发生还原反应消耗电子，负极处于富锂态。在放电过程中，锂离子从负极脱出并嵌入正极，使正极处于富锂态，此时负极处于贫锂态。锂离子蓄电池的充放电过程实际上是锂离子从正极脱出进而再嵌入正极的过程，因此锂离子在尖晶石结构中占据固定的位置，有利于锂离子的脱出和嵌入。
锰酸锂电池工作原理示意图
高温固相合成法是制备锰酸锂的常用方法，操作简便，易于工业化生产。然而，该方法制备的材料颗粒粒度较大、分布不均匀、电化学性能不理想，且反应时间较长，反应温度较高。近年来，固相配位反应法被提出，通过加入分散剂或分段烧结可以改善材料的性能。
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