锰酸锂正极材料在动力电池中的应用

锰酸锂正极材料在动力电池中的应用

2017-06-13 中国化学与物理电源行业协会

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今年以来，随着三元材料在动力电池领域逐渐上量，以其高能量密度的优势逐渐超过了磷酸铁锂的市场份额，但其安全性，循环性能仍制约其进一步的发展。锰酸锂作为一种传统的正极材料，保持其原有优势，并通过技术创新，提高循环次数，提升容量，增强高低温性能等，完全可以在新能源市场细分领域占有一席之地。

湖南海利锂电科技股份有限公司（原湖南化工研究院功能材料所）厚积薄发，依托多年在锰系列产品潜心研发的技术沉淀，推出主打产品动力型锰酸锂101型，该产品依托有自主知识产权的国家“863”计划科技成果，以自主研发的高品质化学二氧化锰为锰源材料，采用先进的工艺生产技术与设备，创新正极材料烧结思路，优化前驱体生成锰酸锂的固相反应过程，制备出的锰酸锂晶体结构稳定，加工性能好，放电容量高，倍率性能、循环性能和高低温性能优异，应用领域广泛，通过单独作为正极材料或与不同三元材料共掺，可实现不同领域的高效应用，纯锰电池能量密度个别客户目前已经做到145以上，已成功应用于城市物流车、城市共享汽车、低速车、太阳能储存系统及大型储能电站。

动力型锰酸锂101型产品，粒度呈规则的正态分布，形貌为规整的球形结构，杂质含量极低，SO42-含量＜0.08%，Fe含量小于0.003%，Na+含量＜0.03%，具有很好的加工性能，电池搁置性能优异，特别适用于电网、太阳能、风能等储能装置。目前已被国内部分动力电池生产商成功应用。

动力型锰酸锂粒度分布图       

      动力型锰酸锂SEM图

国内某电池生产商将101型锰酸锂应用于电网储能装置，成功制作2-16KWh模块单元电池，电池经长寿命测试，其比容量、循环寿命、电池能量效率等主要指标已超过美国公司同类产品。经第三方测试样机循环3000次（100%DOD）容量衰减＜5%。

某动力电池厂商将101型锰酸锂应用于动力汽车用锂电池，电池表现出良好的充放电效率、高低温性能、倍率性能及搁置性能。电池充放电效率在99.0%以上；-20℃放电容量/常温1C放电容量＞85%，55℃放电容量/常温1C放电容量＞100%；3C放电容量/1C放电容量＞98.5%；室温下将电池充满电后搁置28天，容量保持率≥ 85%；容量恢复率≥ 99%。

动力型锰酸锂充放电效率

动力型锰酸锂低温放电性能

动力型锰酸锂高温放电性能

动力型锰酸锂倍率放电性能

动力型锰酸锂搁置性能

某动力电池厂商将101型锰酸锂应用于太阳能储能装置，电池表现出优异的倍率性能、循环性能和高温循环性能。常温条件下，首次放电比容量大于100 mAh/g，首次放电平台比率大于95%，5C/1C放电容量比率大于97%，1C倍率下3000周循环容量保持率大于80%，5C倍率下2000周循环容量保持率大于80%；60℃高温条件下，1C倍率300周循环容量保持率大于80%，600周循环容量保持率大于73%。

动力型锰酸锂倍率放电性能曲线    

 

动力型锰酸锂高温放电性能曲线

湖南海利锂电科技股份有限公司是国有大型企业湖南海利高新技术产业集团有限公司下属企业，拥有上海A股主板上市公司（600731）背景，产品研发由湖南化工研究院功能材料所技术团队承担，本团队承担过多项国家级及省部级重要课题，拥有多项国家发明专利，技术力量雄厚，产品科技含量高。公司16000吨/年规模的锂电正极材料一期工程已经建成，产品涵盖镍钴锰酸锂（NCM）111型，523型，622型， 锰酸锂101型，102型（高压实，1C循环500次以上容量保持率80%）、103型（1C循环300次以上）、201型（高压实）和202型锰酸锂（普通型）产品，可根据不同的应用领域量身订制不同的正极材料产品，满足不同客户的需求。

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