锂电池正极材料锰酸锂的发展现状及制备方法

来源：维多利亚3308  日期：2019-11-05 10:57  浏览量：次

　　锂电池正极材料锰酸锂的发展现状及制备方法。锰酸锂作为使用历史比较长的一种锂电池材料，其安全性高，尤其抗过充能力强，是一大突出优点。锰酸锂的缺点是长期循环稳定性、高温循环稳定性及储存性能差。预判未来锰酸锂在锂电池正极材料的比重将会不断提升。

　　锂电池正极材料锰酸锂的发展现状

　　锂电池市场的竞争进一步白热化。正极材料作为锂电池的关键材料，是众多巨头争夺的主战场。相比磷酸铁锂在三元材料前的日渐势弱，锰酸锂凭借其性能稳定、价格低廉，在近几年仍稳步增长。

　　近年来，我国锰酸锂产量逐年增加，其在正极材料中的占比也不断提高，锰酸锂是研究较早的锂电池正极材料，具有价格低廉、安全性好、耐过充性好、易于合成的优势，是最具发展前途的动力锂电正极材料之一。

　　从我国锂电池正极材料细分产品结构来看，我国钴酸锂的市场份额较大，占比达到50.16%；其次是三元材料，市场份额为22.80%；锰酸锂位居第三，市场份额为19.84%；磷酸铁锂的市场份额为6.84%，位居第四。

　　在锂电池材料的大家庭中，锰酸锂处境一直颇为尴尬。论应用，锰酸锂比不上“正极材料鼻祖”钴酸锂在3C领域的广泛；论安全性，锰酸锂比不上安全性能凸出，循环寿命高的磷酸铁锂；论能量密度，锰酸锂不及如今风头正盛的三元材料。由于锰酸锂各方面都不凸出的性能，以及长期不高的市场占有率，其关注度一直不高。

　　锂电池正极材料锰酸锂制备方法

　　1.高温固相法。基本工艺流程为：混料→焙烧→研磨→筛分→产品。

　　2.熔融浸渍法。其在固相法制备尖晶石型锰酸锂中是较好的一种方法，能够得到电化学性能优良的正极材料，但由于操作复杂，条件较为苛刻，因而不利于工业化。

　　3.微波合成法。其用于材料的合成与传统的高温固相法明显不同。利用该方法进行制备具有优良的电化学性能材料，可以大大缩短了合成反应时间。

　　4.水热合成法。采用水热合成法合成的锂电池正极材料LiMn2O4，晶体结构稳定，晶态匀整，因此合成的物质具有优异的物理与电化学性能。

　　5.共沉淀法。研究表明，与固相反应相比，共沉淀法制备的锂电池材料不仅电化学容量更高，循环寿命更长，而且该方法工艺简单，操作简便，反应速度快等优点。

　　6.溶胶凝胶法。其实际上是共沉淀法的一个分支，制得的LiMn2O4具有优异的物理和电化学性能，但是由于成本高等问题，不利于工业化生产。

　　总结:价格低廉但性能均衡的锰酸锂正极，在三元锂电池材料价格居高不下的背景下，显得极具性价比。从长远来看，在发展高能量密度的趋势、产品原材料上升和下游补贴下降等多重压力下，锰酸锂正极如何仍拥有一方天地，这是科研人员和产业资本需要共同思考的问题。