初步了解錳酸鋰電池優(yōu)勢及未來趨勢

人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力，其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如錳酸鋰電池。

我們一說到錳酸鋰，便說它是尖晶石結(jié)構(gòu)，這是指它應(yīng)用在鋰離子電池上的晶體形狀，當(dāng)錳酸鋰不應(yīng)用于鋰離子電池時，還有層狀結(jié)構(gòu)。相對來說，尖晶石結(jié)構(gòu)比層狀結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定（雖然基于化學(xué)特性，似乎也能想到幾何中不同形狀的穩(wěn)定性），因此實際應(yīng)用中目前還是采用尖晶石結(jié)構(gòu)。錳酸鋰離子電池循環(huán)次數(shù)一般可以到800次以上，壽命較傳統(tǒng)鉛酸電池來說是不短的。

在當(dāng)前的三種動力電池中，磷酸鐵鋰電池的能量密度低于三元電池和錳酸鋰電池，但是磷酸鐵鋰正極材料的價格高于錳酸鋰。要求不是太高，所以大多數(shù)電動自行車公司不考慮攜帶磷酸鐵鋰電池。與三元電池相比，鋰錳氧化物電池具有良好的安全性，價格遠低于三元電池。因此，它已成為許多公司生產(chǎn)電動自行車電池的首選。

錳酸鋰電池是指使用錳酸鋰材料作為正極的電池。錳酸鋰電池的標(biāo)稱電壓為2.5?4.2v。錳酸鋰電池由于其低成本和良好的安全性而被廣泛使用。錳酸鋰電池的優(yōu)點是高倍率性能，相對容易制備和低成本。缺點是由于錳的溶解，高溫性能和循環(huán)性能差。通過鋁的摻雜和燒結(jié)造粒，高溫性能和循環(huán)性能大大提高，基本可以滿足實際使用。通常，錳酸鋰電池具有低成本，強穩(wěn)定性和強低溫性能，高溫性能差以及衰減稍快的特征。

除了鋰錳氧化物之外，鋰鈷氧化物和三元鋰離子電池正極也為尖晶石結(jié)構(gòu)，但鋰錳氧化物的尖晶石結(jié)構(gòu)與它的兩個對應(yīng)物相比非常有特色，即：優(yōu)點和缺點都非常突出。它的優(yōu)點是：耐低溫，良好的倍率性能以及易于制備。缺點是：材料本身不穩(wěn)定，需要與其他材料混合，高溫性能差，循環(huán)性能差，衰減快。錳酸鋰的這些缺點來自于錳的特性。但是，由于錳的廣泛存在，其具有明顯的成本優(yōu)勢。錳酸鋰電池是指使用錳酸鋰作為正極的電池。錳酸鋰電池的標(biāo)稱電壓為2.5?4.2v。錳酸鋰電池由于其低成本和良好的安全性而被廣泛使用。

當(dāng)前對鋰電池的需求主要集中在鋰錳氧化物電池，三元電池或兩種類型的電池的混合使用。一些對鋰錳電池持樂觀態(tài)度的公司表示，未來電動自行車市場將鋰電池替換鉛酸電池和鎳金屬氫化物電池是大勢所趨，鋰錳電池可以輕松帶頭它們在性能和價格上的多重優(yōu)勢。鋰電池在其他領(lǐng)域也有良好的期望。新能源補貼政策完全退出市場后，鋰錳電池的成本優(yōu)勢將得到極大體現(xiàn)。它還可能在電動工具和電動汽車領(lǐng)域取得突破。

所謂鋰電池壽命是指一段時間后，電池容量衰減至標(biāo)稱容量的70%（室溫25°C，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，0.2C放電時的電池容量），這可以視為生命的盡頭。在工業(yè)上，循環(huán)壽命通常由完全充電和放電的鋰電池的循環(huán)次數(shù)來計算。在使用過程中，鋰電池內(nèi)部發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容量降低，例如電解質(zhì)的分解，活性物質(zhì)的失活，正負結(jié)構(gòu)的塌陷以及還原。插入和提取的鋰離子數(shù)。實驗表明，較高的放電速率將導(dǎo)致容量衰減更快。如果放電電流較低，則電池電壓將接近平衡電壓，并且可以釋放更多的能量。

由于目前電動自行車市場保有量巨大，在新國標(biāo)正式實施后，電動自行車對鋰離子電池的需求會逐年增長，預(yù)計在2021年達到20GWh。同時，錳酸鋰電池在電動自行車中的應(yīng)用比例會逐年增加，到2021年，錳酸鋰電池的應(yīng)用比例達到80%。本文只能帶領(lǐng)大家對錳酸鋰電池有了初步的了解，對大家入門會有一定的幫助，同時需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點。

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