鋰電池正極材料錳酸鋰的發展現狀及制備方法

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 10:57  瀏覽量：次

　　鋰電池正極材料錳酸鋰的發展現狀及制備方法。錳酸鋰作為使用歷史比較長的一種鋰電池材料，其安全性高，尤其抗過充能力強，是一大突出優點。錳酸鋰的缺點是長期循環穩定性、高溫循環穩定性及儲存性能差。預判未來錳酸鋰在鋰電池正極材料的比重將會不斷提升。

　　鋰電池正極材料錳酸鋰的發展現狀

　　鋰電池市場的競爭進一步白熱化。正極材料作為鋰電池的關鍵材料，是眾多巨頭爭奪的主戰場。相比磷酸鐵鋰在三元材料前的日漸勢弱，錳酸鋰憑借其性能穩定、價格低廉，在近幾年仍穩步增長。

　　近年來，我國錳酸鋰產量逐年增加，其在正極材料中的占比也不斷提高，錳酸鋰是研究較早的鋰電池正極材料，具有價格低廉、安全性好、耐過充性好、易于合成的優勢，是最具發展前途的動力鋰電正極材料之一。

　　從我國鋰電池正極材料細分產品結構來看，我國鈷酸鋰的市場份額較大，占比達到50.16%；其次是三元材料，市場份額為22.80%；錳酸鋰位居第三，市場份額為19.84%；磷酸鐵鋰的市場份額為6.84%，位居第四。

　　在鋰電池材料的大家庭中，錳酸鋰處境一直頗為尷尬。論應用，錳酸鋰比不上“正極材料鼻祖”鈷酸鋰在3C領域的廣泛；論安全性，錳酸鋰比不上安全性能凸出，循環壽命高的磷酸鐵鋰；論能量密度，錳酸鋰不及如今風頭正盛的三元材料。由于錳酸鋰各方面都不凸出的性能，以及長期不高的市場占有率，其關注度一直不高。

　　鋰電池正極材料錳酸鋰制備方法

　　1.高溫固相法。基本工藝流程為：混料→焙燒→研磨→篩分→產品。

　　2.熔融浸漬法。其在固相法制備尖晶石型錳酸鋰中是較好的一種方法，能夠得到電化學性能優良的正極材料，但由于操作復雜，條件較為苛刻，因而不利于工業化。

　　3.微波合成法。其用于材料的合成與傳統的高溫固相法明顯不同。利用該方法進行制備具有優良的電化學性能材料，可以大大縮短了合成反應時間。

　　4.水熱合成法。采用水熱合成法合成的鋰電池正極材料LiMn2O4，晶體結構穩定，晶態勻整，因此合成的物質具有優異的物理與電化學性能。

　　5.共沉淀法。研究表明，與固相反應相比，共沉淀法制備的鋰電池材料不僅電化學容量更高，循環壽命更長，而且該方法工藝簡單，操作簡便，反應速度快等優點。

　　6.溶膠凝膠法。其實際上是共沉淀法的一個分支，制得的LiMn2O4具有優異的物理和電化學性能，但是由于成本高等問題，不利于工業化生產。

　　總結:價格低廉但性能均衡的錳酸鋰正極，在三元鋰電池材料價格居高不下的背景下，顯得極具性價比。從長遠來看，在發展高能量密度的趨勢、產品原材料上升和下游補貼下降等多重壓力下，錳酸鋰正極如何仍擁有一方天地，這是科研人員和產業資本需要共同思考的問題。