鉅大LARGE | 點擊量:1283次 | 2018年10月30日
錳酸鋰電池 看客還是黑馬?
作為動力電池的正極材料,錳酸鋰在國內(nèi)的勢頭似乎并不如三元材料和磷酸鐵鋰材料強(qiáng)勁,究其原因,主要是錳酸鋰電池能量密度低和循環(huán)性能差,導(dǎo)致電池的續(xù)航里程和使用壽命過低。但錳酸鋰電池真的就止步于此了嗎?
是材料問題還是技術(shù)問題
目前國內(nèi)主營錳酸鋰動力電池的企業(yè)少之又少,絕大部分錳酸鋰電池企業(yè)的測試數(shù)據(jù)都相當(dāng)難看,能量密度低于100mAh/g,常溫循環(huán)僅能達(dá)到400~500次,高溫循環(huán)則只有100~200次。在25家入選電池目錄的企業(yè)里,也只有星恒電源主營錳酸鋰電池。這樣看來,對續(xù)駛里程要求特別高的動力電池來說,錳酸鋰似乎真的不是最佳是正極材料之選。
但事實上,占全球電動汽車銷量近20%的日產(chǎn)聆風(fēng)采用的就是錳酸鋰電池,其續(xù)駛里程可達(dá)到200公里。由此可見,錳酸鋰電池雖然受材料的性能制約,但是它有著很大的技術(shù)發(fā)展空間。
此前,廈門寶瑞天成鋰電科技有限公司就通過材料摻雜改性,無紡布隔膜應(yīng)用等一系列的技術(shù)升級,成功將錳酸鋰電池單體電芯的能量密度提升至140wh/kg以上,同時,也突破了錳酸鋰電池的循環(huán)壽命低的硬傷,使其電池循環(huán)測試超過2000次以上。
錳酸鋰作為正極材料,其結(jié)構(gòu)和性能不但與原料及煅燒工藝條件密切相關(guān),合成條件的不同以及摻雜元素的種類和使用量的不同,都能使產(chǎn)品的電化學(xué)性能產(chǎn)生很大的差異。例如,表面修飾技術(shù)和摻雜技術(shù)就能改善錳酸鋰的電化學(xué)性能。因此,原材料的選擇和合成方法上的改進(jìn)是提高錳酸鋰成品性能的關(guān)鍵所在。
充電20分鐘續(xù)航350公里
日前科大微龍表示,該公司正在研發(fā)一種錳酸鋰正極材料,使用這種正極材料的動力電池可以實現(xiàn)充電20分鐘,續(xù)航達(dá)到350公里左右的效果。
錳酸鋰主要包括尖晶石型錳酸鋰和層狀結(jié)構(gòu)錳酸鋰,科大微龍采用的是層狀錳酸鋰,其產(chǎn)品具有很高的放電比容量和循環(huán)性能,同時具有很好的倍率性以及高溫循環(huán)穩(wěn)定性,目前這種錳酸鋰正極材料正處于中試階段,如果這種材料能夠成功投產(chǎn),將打破錳酸鋰電池的致命瓶頸,給動力電池產(chǎn)業(yè)帶來一次巨大的變革。
如今,傳統(tǒng)認(rèn)為錳酸鋰能量密度低、循環(huán)性能差的缺點已經(jīng)有了很大改觀。考慮到三元材料資源匱乏和磷酸鐵鋰安全性問題,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,從電池技術(shù)未來升級的角度來看,錳系材料會成為電池正極材料的必然選擇之一。對錳酸鋰電池材料來說,其未來將有兩個發(fā)展方向,一種是摻雜鎳的尖晶石結(jié)構(gòu)材料,其克容量密度可達(dá)到140mAh/g;另一種是層狀富鋰錳基材料,其克容量可達(dá)250mAh/g。這兩種發(fā)展方向的最終成功都極其誘人,如果能實現(xiàn)目標(biāo),勢必會給動力電池和新能源汽車帶來突破性的進(jìn)展。
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