锰基材料在动力电池的应用探索【新能源峰会】

来源：SMM2022-11-14 14:42

SMM11月14日讯：在2022SMM新能源材料年度价格发布会上，星恒电源股份有限公司CTO王正伟介绍了锰基材料在动力电池的应用现状，分享对传统材料的改性和新应用、新型材料在动力电池上的应用探索，并在此基础之上思考锰基材料的发展前景。

锰基材料在电池中的应用

锰在锂离子电池正极材料中被广泛应用，随着材料技术的进步和产业进程的加速，成本突出的锰基材料正获得越来越多的关注。

电池材料的升级开发方向围绕循环寿命能量密度的提升（主要在于材料的克容量和电压平台）和材料的安全性展开。关于单晶锰酸锂在动力电池中的应用，通过对自掺杂元素的单晶四氧化三锰前驱体的开发应用，研发出单晶锰酸锂，在合成过程中无需任何掺杂包覆，一次烧结，这种方法的好处是大幅度降低了生产成本，且单晶锰酸锂材料的高温性能可提升2倍，常温性能提升3倍，能够解决传统锰酸锂材料在成本和性能的短板。

富锂锰基材料也值得关注。众所周知，在高电压条件下，富锂锰材料不可避免会出现较大的电压和容量的衰减，同时氧释放诱导表面结构转变对电解液体系及材料本身都极具挑战。从实际应用场景出发，将富锂锰材料在4.2V电压段进行创新性应用，可实现富锂锰材料超长循环寿命。富锂锰基材料另一个发展方向是，全方位创新改善技术，富锂锰基材料可以作为持续补锂剂应用。

磷酸锰铁锂材料方面，作为磷酸铁锂材料的重要升级方向之一，其锰系的高电压可让材料获得更高的能量密度，同时也由于其高电压特性、安全性及成本优势，可使其与其他材料进行在复配时能够获得更好的稳定性。研发出可应用于磷酸锰铁锂的新型前驱体，将使磷酸锰铁锂在导电性、放电平台稳定性、循环寿命、成本等方面更具竞争力。

锰基前驱体在材料中的应用

关于基因材料-锰基前驱体研发，2018年在锰酸锂、锰系多元复合锂技术基础上，从前驱体出发，开展探索，根据对锰基材料的了解进一步创新，研发单晶四氧化三锰、锰铁氧化物(MFO)，主要应用与于单晶锰酸锂、磷酸锰铁锂。这种“前驱体”技术，具有成本优势与性能优势，未来或将会成为锰基电池的重要路线。

单晶四氧化三锰在LMO上的应用，可以使掺杂元素均匀、晶体结构完整致密、比表面小、循环性能好、储存性能优异、加工成本低。以MFO为前驱体合成的LMFP，在循环过程中倍率、循环稳定性、恒流充入比、放电中值电压、振实密度等方面具有明显优势，或可以解决现行业内商品化LMFP材料存在的对温度敏感、倍率性能差、电压保持率低、比表面积大、压实低等问题。