初步了解錳酸鋰電池優(yōu)勢(shì)及未來(lái)趨勢(shì)

人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)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(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如錳酸鋰電池。

我們一說(shuō)到錳酸鋰，便說(shuō)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(shí)，還有層狀結(jié)構(gòu)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，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(shí)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(lái)說(shuō)是不短的。

在當(dāng)前的三種動(dòng)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(jià)格高于錳酸鋰。要求不是太高，所以大多數(shù)電動(dòng)自行車(chē)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(jià)格遠(yuǎn)低于三元電池。因此，它已成為許多公司生產(chǎn)電動(dòng)自行車(chē)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(diǎn)是高倍率性能，相對(duì)容易制備和低成本。缺點(diǎn)是由于錳的溶解，高溫性能和循環(huán)性能差。通過(guò)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(shí)際使用。通常，錳酸鋰電池具有低成本，強(qiáng)穩(wěn)定性和強(qiáng)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(gè)對(duì)應(yīng)物相比非常有特色，即：優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都非常突出。它的優(yōu)點(diǎn)是：耐低溫，良好的倍率性能以及易于制備。缺點(diǎn)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(diǎn)來(lái)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(shì)。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(duì)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(lèi)型的電池的混合使用。一些對(duì)鋰錳電池持樂(lè)觀態(tài)度的公司表示，未來(lái)電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)將鋰電池替換鉛酸電池和鎳金屬氫化物電池是大勢(shì)所趨，鋰錳電池可以輕松帶頭它們?cè)谛阅芎蛢r(jià)格上的多重優(yōu)勢(shì)。鋰電池在其他領(lǐng)域也有良好的期望。新能源補(bǔ)貼政策完全退出市場(chǎng)后，鋰錳電池的成本優(yōu)勢(shì)將得到極大體現(xiàn)。它還可能在電動(dòng)工具和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域取得突破。

所謂鋰電池壽命是指一段時(shí)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(shí)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(lái)計(jì)算。在使用過(guò)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(fù)結(jié)構(gòu)的塌陷以及還原。插入和提取的鋰離子數(shù)。實(shí)驗(yàn)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(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)保有量巨大，在新國(guó)標(biāo)正式實(shí)施后，電動(dòng)自行車(chē)對(duì)鋰離子電池的需求會(huì)逐年增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)在2021年達(dá)到20GWh。同時(shí)，錳酸鋰電池在電動(dòng)自行車(chē)中的應(yīng)用比例會(huì)逐年增加，到2021年，錳酸鋰電池的應(yīng)用比例達(dá)到80%。本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)錳酸鋰電池有了初步的了解，對(duì)大家入門(mén)會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。

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