中國粉體網訊  國家對動力電池能量密度的要求的提升,，使得許多企業(yè)紛紛開始布局高鎳三元正極材料,。高鎳材料的能量密度雖然高，但是對制備技術及存儲環(huán)境要求都極為苛刻,，這也是高鎳材料發(fā)展的最大阻礙,。對電極材料的探究一直沒有停過，其中富鋰錳基材料是一種被寄予厚望的正極材料,。

什么是富鋰錳基材料,？

富鋰錳基正極材料主要有3種不同的表達形式：

從組成上看，富鋰錳基正極材料可以認為是由Li₂MnO₃與LiMO₂(M=Ni,，Co,，Mn)兩種組分構成。Li₂MnO₃(也可以寫成Li[Li_1/3Mn_2/3]O₂的形式)與LiMO₂的結構具有相似之處,，其中氧都是立方緊密堆積,，鋰離子和過渡金屬離子占據氧八面體的間隙。

(a)六方LiMO₂,，(b)單斜Li₂MnO₃的晶體結構

對富鋰錳基材料結構的認識還存在爭議,，比如，材料中LiMO₂相和Li₂MnO₃相是如何分布以及材料是否可以按設計的比例形成,。富鋰錳基結構是否與合成條件,、鋰含量以及過渡金屬組分等因素密切關聯，還需作進一步深入研究,。

富鋰錳基材料為什么被視為下一代鋰動力電池的理想之選,？

• 富鋰錳基材料具有較高的放電比容，幾乎是磷酸鐵鋰的兩倍,，如果與硅碳復合材料匹配,，電池單體能量密度可達到350Wh•kg^-1,。

• 富鋰錳基材料中,，錳礦的存在降低了成本，并且改善了材料的穩(wěn)定性及安全性,。

富鋰錳基材料存在的問題

首次不可逆容量高,、循環(huán)和倍率性能較差,，尤其是充放電循環(huán)過程中放電中壓不斷降低，阻礙了其實際應用,。對結構的認識還存在爭議,，如固溶結構還是兩相納米復合結構尚無定論。對材料的脫嵌鋰機制也存在爭議,，如材料中的O元素和Mn元素是否可逆地參與電化學反應,。為解決這些問題還需要進行大量研究。

富鋰錳基材料的產業(yè)布局

2018年7月17日,，工信部公示了申報第310批《道路機動車輛生產企業(yè)及產品公告》新產品,，共有428款新能源汽車產品申報。在428款新能源車型中配套磷酸鐵鋰電池的有253款,、三元電池115款,、錳酸鋰電池34款、鋰離子電池有(未注明類型)13款,、鈦酸鋰電池7款,、多元復合鋰4款、氫燃料電池6款,、富鋰錳基電池2款,。

本批公告首次出現了富鋰錳基電池技術路線，由浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司(下稱遨優(yōu)動力)提供配套,，這是富鋰錳基電池首次提供配套,，也是國內富鋰錳基電池在新能源汽車領域的首次配套應用。這意味著富鋰錳基電池已經從量產走向批量供貨,，正式開啟富鋰錳基電池在新能源汽車領域的應用新篇章,。

今年5月，遨優(yōu)動力宣布其首款富鋰錳動力電池通過國家強檢,，這也是我國第一款通過國家強檢的富鋰錳動力電池,。目前遨優(yōu)動力穩(wěn)定量產的富鋰錳基電池已達到200-220Wh/kg的能量密度，預計2018年量產能量密度將達260Wh/kg,。

除遨優(yōu)動力外,，江特電機量產富鋰錳基材料的技術已達國際先進水平，制造工藝也已申請了專利,；此外,，國軒高科有一項富鋰錳基正極材料的制備方法發(fā)明專利。富鋰錳基正極材料的前途可期,。