磷酸铁锂电池有哪两个市场化优势？锰酸锂电池的原理是什么？
来源：宝鄂实业
2019-04-15 21:49
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磷酸铁锂电池的独特之处是采用了橄榄型晶体结构，晶体就是结晶后的形状，分为离子/分子/原子/金属晶体，锂离子电池的离子晶体是取其正极材料中离子化合物排列形状之意，即，由正负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体。一般而言，离子晶体脆硬，具有高熔点和高沸点特点，熔融或溶解时可以导电。所有的锂离子电池，包括磷酸铁锂电池技术的基础都是离子导电性。
锂离子电池正极内部晶体结构大多数采取一种“尖晶石结构”的排列方式，锰酸锂、钴酸锂、三元锂电池均是如此，这种结构由8个小的立方单位组成尖晶石晶胞（组成晶体的单位，可以字面理解为晶体细胞），晶胞再结合成八面体的晶体结构。而磷酸铁锂电池的橄榄型结构晶体是短柱体。
尖晶石结构的上述三种锂电池各具特色。钴酸锂电池综合性能优良，但容量低，也存在安全性问题，市场推广价格较贵；锰酸锂电池因材料好取，成本低，安全性也好，但循环性能和储存性能差；三元锂电池意在调和二者的不足，容量增加了，结构的稳定也使安全性有所改善，但价格也还是比较贵，因为也需要战略原料钴。尖晶石锂离子电池的普遍缺点是功率不大，不适于大型化。
磷酸铁锂电池技术特点和经济性则正适用于大中型市场场景。具体来说：
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。
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。
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120 mAh/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。
