中国粉体网讯 国家对动力电池能量密度的要求的提升，使得许多企业纷纷开始布局高镍三元正极材料。高镍材料的能量密度虽然高，但是对制备技术及存储环境要求都极为苛刻，这也是高镍材料发展的最大阻碍。对电极材料的探究一直没有停过，其中富锂锰基材料是一种被寄予厚望的正极材料。
什么是富锂锰基材料？
富锂锰基正极材料主要有3种不同的表达形式：
从组成上看，富锂锰基正极材料可以认为是由Li2MnO3与LiMO2(M=Ni，Co，Mn)两种组分构成。Li2MnO3(也可以写成Li[Li1/3Mn2/3]O2的形式)与LiMO2的结构具有相似之处，其中氧都是立方紧密堆积，锂离子和过渡金属离子占据氧八面体的间隙。
(a)六方LiMO2，(b)单斜Li2MnO3的晶体结构
对富锂锰基材料结构的认识还存在争议，比如，材料中LiMO2相和Li2MnO3相是如何分布以及材料是否可以按设计的比例形成。富锂锰基结构是否与合成条件、锂含量以及过渡金属组分等因素密切关联，还需作进一步深入研究。
富锂锰基材料为什么被视为下一代锂动力电池的理想之选？
富锂锰基材料具有较高的放电比容，几乎是磷酸铁锂的两倍，如果与硅碳复合材料匹配，电池单体能量密度可达到350Wh•kg-1。
富锂锰基材料中，锰矿的存在降低了成本，并且改善了材料的稳定性及安全性。
富锂锰基材料存在的问题
首次不可逆容量高、循环和倍率性能较差，尤其是充放电循环过程中放电中压不断降低，阻碍了其实际应用。对结构的认识还存在争议，如固溶结构还是两相纳米复合结构尚无定论。对材料的脱嵌锂机制也存在争议，如材料中的O元素和Mn元素是否可逆地参与电化学反应。为解决这些问题还需要进行大量研究。
富锂锰基材料的产业布局
2018年7月17日，工信部公示了申报第310批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品，共有428款新能源汽车产品申报。在428款新能源车型中配套磷酸铁锂电池的有253款、三元电池115款、锰酸锂电池34款、锂离子电池有(未注明类型)13款、钛酸锂电池7款、多元复合锂4款、氢燃料电池6款、富锂锰基电池2款。
本批公告首次出现了富锂锰基电池技术路线，由浙江遨优动力系统有限公司(下称遨优动力)提供配套，这是富锂锰基电池首次提供配套，也是国内富锂锰基电池在新能源汽车领域的首次配套应用。这意味着富锂锰基电池已经从量产走向批量供货，正式开启富锂锰基电池在新能源汽车领域的应用新篇章。
今年5月，遨优动力宣布其首款富锂锰动力电池通过国家强检，这也是我国第一款通过国家强检的富锂锰动力电池。目前遨优动力稳定量产的富锂锰基电池已达到200-220Wh/kg的能量密度，预计2018年量产能量密度将达260Wh/kg。
除遨优动力外，江特电机量产富锂锰基材料的技术已达国际先进水平，制造工艺也已申请了专利；此外，国轩高科有一项富锂锰基正极材料的制备方法发明专利。富锂锰基正极材料的前途可期。
