錳酸鋰在電池領(lǐng)域有多重要？

　　什么是錳酸鋰

　　錳酸鋰是較有前景的鋰離子正極材料之一，錳酸鋰主要包括尖晶石型錳酸鋰和層狀結(jié)構(gòu)錳酸鋰，其中尖晶石型錳酸鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，如今市場(chǎng)產(chǎn)品均為此種結(jié)構(gòu)。尖晶石型錳酸鋰屬于立方晶系，F(xiàn)d3m空間群，理論比容量為148mAh/g，由于具有三維隧道結(jié)構(gòu)，鋰離子可以可逆地從尖晶石晶格中脫嵌，不會(huì)引起結(jié)構(gòu)的塌陷，因而具有優(yōu)異的倍率性能和穩(wěn)定性。

　　錳酸鋰，便說它是尖晶石結(jié)構(gòu)，這是指它應(yīng)用在鋰電池上的晶體形狀，當(dāng)錳酸鋰不應(yīng)用于鋰電池時(shí)，還有層狀結(jié)構(gòu)。相對(duì)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(shí)際應(yīng)用中目前還是采用尖晶石結(jié)構(gòu)。

　　除了錳酸鋰，鈷酸鋰和三元鋰電池正極也都是尖晶石結(jié)構(gòu)，但錳酸鋰這種尖晶石結(jié)構(gòu)與它的這兩個(gè)同類相比性格非常鮮明，即：優(yōu)缺點(diǎn)均十分突出。其優(yōu)點(diǎn)是：耐低溫、倍率性能好、制備比較容易，缺點(diǎn)是：材料本身不穩(wěn)定，需配以其它材料混合使用、高溫性能差、循環(huán)性能差、衰減快。錳酸鋰的這些缺點(diǎn)由錳的特性而來。不過，由于錳的廣泛存在，使其具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

　　錳酸鋰在電池領(lǐng)域的意義

　　相比鈷酸鋰等傳統(tǒng)正極材料，錳酸鋰具有資源豐富、成本低、無污染、安全性好、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)，是理想的動(dòng)力電池正極材料，但其較差的循環(huán)性能及電化學(xué)穩(wěn)定性卻大大限制了其產(chǎn)業(yè)化。

　　其次，錳酸鋰電池相對(duì)于三元電池/磷酸鐵鋰電池，優(yōu)勢(shì)是價(jià)格更便宜/暫時(shí)的問題是循環(huán)次數(shù)，他有幾個(gè)超級(jí)蓬勃發(fā)展的應(yīng)用場(chǎng)景。在電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)上，錳酸鋰經(jīng)過這幾年的優(yōu)勝劣汰，已經(jīng)成為絕對(duì)霸主！電動(dòng)兩輪車的使用環(huán)境比汽車苛刻，涉水、碰撞幾率比汽車高，而經(jīng)濟(jì)上考慮，電池包成本又不能太高，用三元太貴不安全，用鐵鋰冬季掉電嚴(yán)重，充電困難。蕞終錳酸鋰成了蕞優(yōu)選擇。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)，錳酸鋰電池在兩輪車鋰電的占有率19年是42%，20年是45%，21年是56%。