  7月7日，2021中国国际锂电产业大会（简称金砖锂电论坛）在上海汽车会展中心顺利召开。本届金砖锂电会议为期两天，主题为以“新技术、新应用、新发展”为主题，采用“会议论坛+展览展示+体验营销”三位一体的创新模式，多项重点活动同期同地举办，充分协同联动，品牌效应和影响力大幅提升。 星恒电源股份有限公司电池研究院院长王正伟出席论坛并发表主题演讲——《锰酸锂技术新路线》。  以下为演讲实录： 锰酸锂这个体系实际上有很多年的应用了，因为它比较安全，成本比较低，性能比较好。传统的锰酸锂，主要问题还是循环寿命相对比较差。这几年我们在锰酸锂的上游材料做了一些工作，把锰酸锂的循环寿命得到明显改善。接下来给大家讲讲我这两三年做的工作。 锰酸锂这个材料1981年就发现，该材料工作电压高、安全性好、价格低廉、环境友好，成为锂离子电池正极材料常用的商用化材料之一。早些年像日本的LEAF采用锰酸锂体系，市场表现特别好，特别是在安全性这块。星恒2003年成立，一直专注于锰酸锂体系的电池制造。根植于电动轻型车、电动汽车等交通领域，轻型车电池销售量超过1800多万组。 传统的锰酸锂靠掺杂，Mn位是阳离子掺杂，O位是阴离子掺杂，改善锰酸锂的寿命。第二种方法是表面包覆。这些技术手段会大幅增加成本。未来电池的竞争是非常厉害的，性能是一个基本要求，市场对成本是非常敏感的。我们看传统锰酸锂，第一周的变化没怎么开裂，第10周和第25周，发现传统锰酸锂颗粒表面出现裂纹。 我们研发了一种新的方法，从矿做成硫酸猛， 硫酸锰生成四氧化三锰，采用一种尖晶石型的单晶颗粒，保留了伴生低价态元素。对于循环有好处的伴生元素，我们不除杂。对于单晶四氧化三锰和单晶锰酸锂，不用掺杂，一次煅烧，制成尖晶石型的单晶锰酸锂。传统锰酸锂因为自带掺杂元素，颗粒表面比较小。我们两三年的实践结果证明，单晶锰酸锂循环性能可以提升1倍以上，制作成本大幅下降。 分析它的形貌，我们发现明显是单晶的点征。我们看单晶锰酸锂的表面状况。第10周，表面非常完好。第25周，表面仍然没有开裂的现象。我们做单晶锰酸锂扣电，500周保持93.6%，循环寿命是非常好的。 我们把它做成全电池进行表征，通过调整单晶锰酸锂的配比，当单晶锰酸锂占比80%，容量衰减到80%的时候可以做到2000次循环，如果75%左右的话，我们可以做到2500次，到70%结束的话，是超过3000次的循环。 我们2019年和2020年，从小试到中试，我们发现循环寿命的一致性还是一样的。后面我们又做二次寿命实验，2500次的时候，我们把电池重新补充电解液，再做循环寿命。800多次的容量衰减2.6%，第二次循环寿命，容量衰减是非常小的。 高温循环方面，我们2019年做的实验，高温45度，容量到70%结束是达到1000次循环。传统的锰酸锂，如果是相同比例，高温循环应该在500次左右，循环寿命提升1倍。 我们还做了锰酸锂、三元和负锂材料配方。我们做了2100周换换，容量保持率还有81.7%，循环寿命是非常棒的。我们看这种配方的高温循环，到70%结束的话，我们可以做1700次的循环。这种方案，高温循环实际上超过很多磷酸铁锂的高循环，非常强劲的性能。 我们跟日本某个公司的单晶锰酸锂做了对比，前些年日本对于锰酸锂的研究是非常深的。常温循环方面，日本的锰酸锂到80%结束可以做到2500次。我们看它高温45度的循环，到75%结束大概在600次。纯用单晶锰酸锂，我看常温循环和高温循环都是超过日本锰酸锂的。所以说，我们做单晶锰酸锂的性能应该是非常好的。 我们做一个展望，低成本的猛矿到四氧化三猛的前躯体工艺，低成本合成单晶锰酸锂，循环性能可以提升1倍以上，在动力交通、储能领域领域，我认为未来会成为一个绝佳的技术路线之一。 最近这两年我也在研究怎么把电池外形和技术路线打造成360度无死角的低成本技术方案，我们在进行一些探索。未来关于更低成本的电芯、更低成本的PACK、更好性能的表现，我认为今天我们的工作正在做，而且做的比较好。 下一步，是进行这种材料的规模化推进，我认为锰酸锂的材料体系要往单晶方向发展，能够给终端消费者带来更好的体验，希望为动力电池的发展做一点贡献。谢谢大家！  文章来源【第一锂电网】版权归原作者所有 |
