锰酸锂材料安全与循环性能

现在，我们一说到锰酸锂，便说它是尖晶石结构，这是指它应用在锂电池上的晶体形状，当锰酸锂不应用于锂电池时，还有层状结构。相对来说，尖晶石结构比层状结构更稳定（虽然基于化学特性，似乎也能想到几何中不同形状的稳定性），因此实际应用中目前还是采用尖晶石结构。

除了锰酸锂，钴酸锂和三元锂电池正极也都是尖晶石结构，但锰酸锂这种尖晶石结构与它的这两个同类相比性格非常鲜明，即：优缺点均十分突出。其优点是：耐低温、倍率性能好、制备比较容易，缺点是：材料本身不稳定，需配以其它材料混合使用、高温性能差、循环性能差、衰减快。锰酸锂的这些缺点由锰的特性而来。不过，由于锰的广泛存在，使其具有明显的成本优势。

因为锰酸锂材料是有如此鲜明的特点，所以，人们便利用其优点、抑制其缺点，使锰酸锂电池应用于不同的领域，通常称为A类与B类两个应用。A类是指用于动力电池，重点考虑安全与循环性能，要求是可逆容量在100~115mAh/g，500次循环后可保持80%容量。B类主要用于消费电子（手机类），其特点是高容量，一般要求是可逆容量在120mAh/g，但循环性能只要求经过300~500次保持60%的容量。

这两类电池的不同性能是在生产过程中实现的。如前所述，锰酸锂的制备比较简单，如果要加工成分别适用于A、B类电池的正极，其添加物与作业流程会有所不同，采用不同的合成方法。具体有：高温固相法、熔融浸渍法、微波合成法、共沉淀法、水热合成法等，如果详细描述每种制备方法，那就是制造工艺的问题了，这里只需知道有多种方法就行了。

锰酸锂电池是一类锂离子电池，对于锂离子电池的分类，因其负极基本上是碳原料，故业内主要的分类方式是由锂离子电池正极材料而分别。所谓锰酸锂电池就是指正极使用锰酸锂材料的电池。那么，锰酸锂又是什么呢？它是以EMD（一种原材料，曾用作无汞碱锰电池专用材料）和碳酸锂（亦为原料），配合相应的添加物，经过混料、烧结等步骤生产而成。

1.磷酸铁锂电池电压适中：标称电压3.2V，终止充电电压3.6V，终止放电电压2.0V；

2.理论容量大，能量密度为170mAh/g；

3.热稳定好，耐高温；

4.储能适度，正极材料能与大多数电解液系统兼容；

5.终止电压2.0V，可放出较多容量，放电量大且平衡；

6.电压平台特性好，其充放电电压平台的平衡程度可接近稳压电源。

以上技术特点使高功率和安全性理想得以实现，这有力地推动了磷酸铁锂电池应用大型化。

除了技术特点，磷酸铁锂电池还有两个市场化优势：1.原料廉价，资源丰富；2.不含贵重金属，无毒，是环保产品。这使得磷酸铁锂电池应用在目前的新能源汽车市场大放异彩，并成为基站的首选储能技术。