簡單了解鋰離子正極材料錳酸鋰

錳酸鋰合成性能好、結構穩定的正極材料錳酸鋰是鋰離子蓄電池電極材料的關鍵,錳酸鋰是較有前景的鋰離子正極材料之一。但其較差的循環性能及電化學穩定性卻大大限制了其產業化,摻雜是提高其性能的一種有效方法。摻雜有強M-O鍵、較強八面體穩定性且離子半徑與錳離子相近的金屬離子,能顯著改善其循環性能。錳酸鋰與鈷酸鋰,三元等其他正極材料相比最大的優點是價格便宜,最大的缺點是容量低(只能發揮到100-110,河南思維典型值:105),不太好壓.是鈷酸鋰和三元材料的過渡產品.錳酸鋰比表面積研究是非常重要的，錳酸鋰的比表面積檢測數據只有采用BET方法檢測出來的結果才是真實可靠的，國內目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現在國內也被淘汰了。目前國內外比表面積測試統一采用多點BET法，國內外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的，請參看我國國家標準（GB/T19587-2004）-氣體吸附BET原理測定固態物質比表面積的方法。比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間，如果測試過程沒有實現完全自動化，那測試人員就時刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測試人員很多的寶貴時間。真正完全自動化智能化比表面積測試儀產品，才符合測試儀器行業的國際標準，同類國際產品全部是完全自動化的，人工操作的儀器國外早已經淘汰。真正完全自動化智能化比表面積分析儀產品，將測試人員從重復的機械式操作中解放出來，大大降低了他們的工作強度，培訓簡單，提高了工作效率。真正完全自動化智能化比表面積測定儀產品，大大降低了人為操作導致的誤差，提高測試精度。F-Sorb2400比表面積測試儀是真正能夠實現BET法檢測功能的儀器（兼備直接對比法），更重要的F-Sorb2400比表面積測試儀是迄今為止國內唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設備，其測試結果與國際一致性很高，穩定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結果精確性。

鋰電池正極材料對比

1.鈷酸鋰

優點：第一代商品化的鋰離子電池正極材料，還有許多不可取代的優勢：材料的加工性能很好，密度高，比容量相對較高，材料的結構穩定，循環性能好，材料的電壓平臺較高且比較穩定，是目前最成熟，也是唯一商業化的正極材料，在短時間內，特別是在通訊電池領域還有不可取代的優勢

缺點：價格昂貴、容量幾乎發揮到了極限、資源緊缺、安全性差等缺陷使得其必然在最近的5到10年內遭受被取代命運。現在取代鈷酸鋰材料有兩個方向，一是在動力電池領域，錳酸鋰和磷鐵酸鋰是最有希望的材料，二是在通訊電池領域，鎳鈷鋰和鎳鈷錳鋰三元材料是最有希望代替鈷酸鋰的正極材料。

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2.磷酸鐵鋰

優點：低廉的價格，較高的安全性能，較好的結構穩定性，優越的循環性能使得其作為動力電池和備用電源領域有廣闊的應用前景。

缺點：振實密度低，體積比容量低，電導率低，低溫放電性能差，倍率放電差等問題需要繼續研究和改進

3.鎳鈷錳

優點：容量比較高的材料，其比容量比鈷酸鋰高出30%以上，而且和鈷酸鋰有相同的上下限電壓，比較容易規模化利用，價格相對便宜。安全性也相對較好，價格相對較低，與電解液的相容性好，循環性能優異，是最有可能在小型通訊和小型動力領域同時應用的電池正極材料，甚至有在大型動力領域應用的可能。

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缺點：材料的合成相對困難，材料的密度相對較低，材料的電壓平臺較低，充放電效率較低，和電解液相容性和安全性差等缺陷，還有待解決。

評論：此材料的高容量和高安全性是其他材料無法比擬的，必將最近的幾年內推向市場。隨著研究的深入，產業化會在最近兩年內得到迅速發展。

4.錳酸鋰

優點：通過多年的研究，材料的性能得到較大的改善。其較高的安全性，低廉的價格，使其在動力電池領域有廣闊的應用前景

缺點：比容量相對較低，高溫循環較低。

評論：通過最近幾年的研究，改性錳酸鋰循環性能得到一定的改善，比容量得到一定的提高。高溫性能得到良好的解決，加快了產業化的步伐。在動力電池領域改性錳酸鋰較高的安全性，低廉的價格，優于鐵鋰的密度，使其成為最有希望的動力電池材料。其在未來的5年內可能會成為鉛酸電池的主要替代品，成為主要的啟動電源、UPS電源和后備電源，成為二次電池的老大。

改性錳酸鋰--完美單晶八面體。