经过883次循环后仍保持92.2%的能量效率:LG解决了LMR电池的技术难题,这种化学技术有望降低电动汽车的成本。

2026年9月20日 13:00
更新时间:
2026年9月20日 13:00
在不牺牲续航里程的前提下降低电池成本,或许是电动汽车行业目前面临的最大挑战。实现这一目标最具前景的方案之一就是使用富含锰的锂离子电池,即LMR电池——这种电池用价格更低且储量更丰富的锰来替代大部分钴。问题在于,迄今为止该技术存在制造缺陷,无法应用于汽车行业真正需要的大容量电池中。
LG能源解决方案公司与首尔国立大学刚刚宣布,他们已找到解决这一难题的方法。这项成果是通过与该校化学系Lim Jongwoo教授团队合作研究得来的,现已发表在国际学术界权威期刊《自然-通讯》上。
为何LMR电池会产气以及如何解决该问题

LMR电池之所以能拥有高能量密度,是因为它不仅将能量储存在镍或锰等阴极过渡金属中,还通过阴极材料内部的氧化反应来储存能量。只要充电时被氧化的氧能在放电时恢复到初始状态,这种机制就能正常运作。但当这种情况无法实现时,问题就出现了:未能完全恢复的氧会破坏电池的内部结构并产生气体,而这正是实现高容量、可靠LMR电池制造的最大障碍之一。
研究团队已经确定了导致气体生成以及充放电循环中容量下降的各类因素。这一发现的关键在于:当将放电截止电压从常规的3.0伏特降低到2.0伏特时,氧气几乎能够完全恢复到初始状态。基于这一发现,LG的研究人员重新设计了电池的工作电压范围及电芯制备工艺,并增加了在更低温度下进行电芯制备的步骤,以进一步减少气体的生成。
大型实际电芯的测试结果

这些改进并非仅停留在小规模实验室测试中,而是直接应用于40安时级别的大容量电池单元上——这类电池单元正是实际用于电动汽车电池中的。测试结果显示,经过883次充放电循环后,这些优化后的电池单元仍能保留初始能量的92.2%,这一数据表明即便在大型电池格式中也能实现长期稳定性,而此前这种化学体系还无法保证这一点。
据LG公司发言人介绍,这项研究解决了LMR电池面临的主要挑战之一,证明了通过有效抑制气体生成,即便在大型电池单元中也能实现稳定的使用寿命,这为该市场的发展奠定了重要基础。Jongwoo Lim教授则指出,这项研究从氧气可逆性的角度找出了电池退化的原因,并证明仅通过优化电化学反应机制就能提升电池的稳定性。用他自己的话来说,“要实现LMR电池的长期稳定性,必须同时考虑充电和放电条件,而不仅仅是其中之一。”
迈向更大更便宜的电池单元
迄今为止,LMR电池的潜力几乎仅限于小型应用,无法在工业规模上保持所需的稳定性。随着这一进展,LG能源解决方案公司与首尔国立大学将这种电池的潜力拓展到了大型电池领域,这为这种成本更低的化学材料有朝一日应用于批量生产的电动汽车电池铺平了道路。