更便宜的电动汽车电池即将问世。LG能源解决方案能解决LMR问题吗？
简而言之：
锂锰电池（LMR）被视为最具前景的技术之一。
其存在的问题在于使用寿命以及电芯内部气体的产生。
根据LG Solution与首尔大学科学家的最新研究，这些障碍很可能在不久的将来被克服。
经过883次完整的充放电循环后，所研发的电池仍保持了初始能量的92.2%。
LG与更便宜的电池
为电动汽车开发更廉价、更高性能电池的竞争愈演愈烈。近年来，业界特别关注的一个方向就是采用富锰锂（LMR）型正极的电池。
LG Energy Solution的科学家们与首尔国立大学Jongwoo Lim教授的团队共同公布了在解决该技术最严峻问题之一方面取得的进展。研究结果发表在《自然-通讯》杂志上，表明通过合理管理充电、放电以及电芯制造流程，能够显著提升用于电动汽车的大型LMR电芯的稳定性。
LMR技术之所以具有吸引力，主要是因为它能够利用锰这种比钴便宜得多的原料。同时，由于不仅涉及镍和锰的电解反应，还涉及正极结构中的氧气，该技术仍具备高能量密度的潜力——《Electric CarS Report》如此报道。
氧气是最大的问题
迄今为止，正是氧气的活性成为了LMR电池商业化的主要障碍。在充电过程中，正极结构中的部分氧气会被氧化。如果放电时这些氧气无法完全恢复到初始状态，就可能导致正极材料降解，并在电池内部产生气体。
Herald Corp.指出，对于电动汽车中使用的较大容量电池而言，这一问题尤为突出。电池内部可用空间有限，导致积聚的气体可能增加压力，进而降低电池性能、缩短其使用寿命，同时还会影响使用安全。
研究人员分析了不同充放电参数下氧气的反应情况。结果表明，不仅充电时的最大电压至关重要，放电时的电压下限也同样重要。
在测试中，将充电上限电压从4.6伏降至4.3伏后，氧化氧的还原效率从86%提升至97%。此外，还将放电结束电压从通常的3.0伏降至2.0伏，从而使氧几乎恢复到其初始化学状态——雅虎财经如此报道。
近900次循环，容量保持率超92%
基于这些测试结果，LG能源解决方案重新设计了40安时大容量LMR电池的工作电压范围及制造工艺。该公司还采用了较低温度的制造方式，从而有效减少了气体产生的现象。
实验结果相当令人满意。在经过883次完整的充放电循环后，所研发的电池单元仍保留了初始能量的92.2%。这是该研究最重要的成果之一，因为迄今为止，耐久性以及气体生成问题一直是阻碍LMR技术应用于大型牵引电池的主要障碍。
Lim Jongwoo教授强调：“这项研究从氧气反应可逆性的角度揭示了LMR电池退化的原因，并表明只有通过合理设计电化学工艺，才能提升电池单元的稳定性。”——引自《韩国先驱报》。
LG能源解决方案公司的代表则表示，这些结果表明有可能有效减少气体生成，同时保持稳定的循环寿命，这有望加速该技术的商业化进程。
迈向更便宜的电动汽车的又一步
如果实验室成果能够转化为大规模生产，LMR电池有望成为目前那些依赖昂贵原料、尤其是钴的电池的重要替代品。对于汽车制造商而言，这意味着无需牺牲高能量密度就能降低电池成本。
显然，实现完全商业化的道路依然漫长，但最新研究显示，电池的未来并不一定只能依赖新型材料。有时，更好地理解并控制电芯内部的反应过程同样重要——《韩国时报》如此分析。
目前有哪些电池技术已实现大规模应用？
当前，电动汽车几乎完全依赖锂离子电池，而这些电池又存在几种主要的化学类型：
• NMC（镍-锰-钴）
这是许多欧洲、韩国和日本汽车中最常用的技术，兼具高能量密度与良好的续航里程。
• NCA（镍-钴-铝）
这是一种能量密度极高的技术，被特斯拉用于其在美国生产的部分车型，也被一些高端汽车制造商所采用。
• LFP（锂铁磷酸盐）
目前增长最快的电池类型。这类电池价格更低，不含钴和镍，且具有较高的耐用性和安全性。
LMFP（锂锰铁磷酸盐）
在LFP基础上添加了锰元素而发展出的版本，旨在在保持低成本的同时提升能量密度。首批商业化应用已出现，主要在中国。
• LTO（锂钛氧化物）
一种小众技术，主要用于公交车、储能系统及特种车辆。它具备极快的充电速度和出色的耐用性，但能量密度较低。
• LMR（富锰锂）
LG Energy Solution正在研发的正是这项最新技术。尽管它尚未实现大规模生产，但由于能够降低成本并减少对钴的依赖，因此被视为下一代动力电池的候选者之一。
Oskar Włostowski