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锰酸锂电池 厚积薄发或变黑马逆袭

2016-06-14 14:21
kumsing
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  作为动力电池的正极材料,锰酸锂在国内的势头似乎并不如三元材料和磷酸铁锂材料强劲,究其原因,主要是锰酸锂电池能量密度低和循环性能差,导致电池的续航里程和使用寿命过低。但锰酸锂电池真的就止步于此了吗?

  是材料问题还是技术问题

  目前国内主营锰酸锂动力电池的企业少之又少,绝大部分锰酸锂电池企业的测试数据都相当难看,能量密度低于100mAh/g,常温循环仅能达到400~500次,高温循环则只有100~200次。在25家入选电池目录的企业里,也只有星恒电源主营锰酸锂电池。这样看来,对续驶里程要求特别高的动力电池来说,锰酸锂似乎真的不是最佳是正极材料之选。

  但事实上,占全球电动汽车销量近20%的日产聆风采用的就是锰酸锂电池,其续驶里程可达到200公里。由此可见,锰酸锂电池虽然受材料的性能制约,但是它有着很大的技术发展空间。

  此前,厦门宝瑞天成锂电科技有限公司就通过材料掺杂改性,无纺布隔膜应用等一系列的技术升级,成功将锰酸锂电池单体电芯的能量密度提升至140wh/kg以上,同时,也突破了锰酸锂电池的循环寿命低的硬伤,使其电池循环测试超过2000次以上。

  锰酸锂作为正极材料,其结构和性能不但与原料及煅烧工艺条件密切相关,合成条件的不同以及掺杂元素的种类和使用量的不同,都能使产品的电化学性能产生很大的差异。例如,表面修饰技术和掺杂技术就能改善锰酸锂的电化学性能。因此,原材料的选择和合成方法上的改进是提高锰酸锂成品性能的关键所在。

  充电20分钟 续航350公里

  日前科大微龙表示,该公司正在研发一种锰酸锂正极材料,使用这种正极材料的动力电池可以实现充电20分钟,续航达到350公里左右的效果。

  锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,科大微龙采用的是层状锰酸锂,其产品具有很高的放电比容量和循环性能,同时具有很好的倍率性以及高温循环稳定性,目前这种锰酸锂正极材料正处于中试阶段,如果这种材料能够成功投产,将打破锰酸锂电池的致命瓶颈,给动力电池产业带来一次巨大的变革。

  如今,传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观。考虑到三元材料资源匮乏和磷酸铁锂安全性问题,有业内人士认为,从电池技术未来升级的角度来看,锰系材料会成为电池正极材料的必然选择之一。对锰酸锂电池材料来说,其未来将有两个发展方向,一种是掺杂镍的尖晶石结构材料,其克容量密度可达到140mAh/g;另一种是层状富锂锰基材料,其克容量可达250mAh/g。这两种发展方向的最终成功都极其诱人,如果能实现目标,势必会给动力电池和新能源汽车带来突破性的进展。

  小编认为,锰酸锂是研究较早的锂电池正极材料之一,也是非常有前景的一种正极材料,相比三元材料、磷酸铁锂等正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,如果能解决其能量密度低和循环性能差的问题,锰酸锂电池势必会成为动力电池领域的一匹黑马。随着科技的进步,任何绝对性的认知都有可能被打破,未来锰酸锂电池将会取得怎样的成绩,让我们拭目以待吧!

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