中國(guó)粉體網(wǎng)訊  國(guó)家對(duì)動(dòng)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(duì)制備技術(shù)及存儲(chǔ)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(duì)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(dá)形式：

從組成上看,，富鋰錳基正極材料可以認(rèn)為是由Li₂MnO₃與LiMO₂(M=Ni,，Co，Mn)兩種組分構(gòu)成,。Li₂MnO₃(也可以寫成Li[Li_1/3Mn_2/3]O₂的形式)與LiMO₂的結(jié)構(gòu)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(jù)氧八面體的間隙,。

(a)六方LiMO₂,，(b)單斜Li₂MnO₃的晶體結(jié)構(gòu)

對(duì)富鋰錳基材料結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還存在爭(zhēng)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(shè)計(jì)的比例形成,。富鋰錳基結(jié)構(gòu)是否與合成條件、鋰含量以及過渡金屬組分等因素密切關(guān)聯(lián),，還需作進(jìn)一步深入研究,。

富鋰錳基材料為什么被視為下一代鋰動(dòng)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(fù)合材料匹配,，電池單體能量密度可達(dá)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(shí)際應(yīng)用,。對(duì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還存在爭(zhēng)議,，如固溶結(jié)構(gòu)還是兩相納米復(fù)合結(jié)構(gòu)尚無定論。對(duì)材料的脫嵌鋰機(jī)制也存在爭(zhēng)議,，如材料中的O元素和Mn元素是否可逆地參與電化學(xué)反應(yīng),。為解決這些問題還需要進(jìn)行大量研究,。

富鋰錳基材料的產(chǎn)業(yè)布局

2018年7月17日,，工信部公示了申報(bào)第310批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品，共有428款新能源汽車產(chǎn)品申報(bào),。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(fù)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(xiàn)了富鋰錳基電池技術(shù)路線,，由浙江遨優(yōu)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司(下稱遨優(yōu)動(dòng)力)提供配套,，這是富鋰錳基電池首次提供配套，也是國(guó)內(nèi)富鋰錳基電池在新能源汽車領(lǐng)域的首次配套應(yīng)用,。這意味著富鋰錳基電池已經(jīng)從量產(chǎn)走向批量供貨,，正式開啟富鋰錳基電池在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用新篇章。

今年5月,，遨優(yōu)動(dòng)力宣布其首款富鋰錳動(dòng)力電池通過國(guó)家強(qiáng)檢,，這也是我國(guó)第一款通過國(guó)家強(qiáng)檢的富鋰錳動(dòng)力電池。目前遨優(yōu)動(dòng)力穩(wěn)定量產(chǎn)的富鋰錳基電池已達(dá)到200-220Wh/kg的能量密度,，預(yù)計(jì)2018年量產(chǎn)能量密度將達(dá)260Wh/kg,。

除遨優(yōu)動(dòng)力外,，江特電機(jī)量產(chǎn)富鋰錳基材料的技術(shù)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，制造工藝也已申請(qǐng)了專利,；此外,，國(guó)軒高科有一項(xiàng)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,。