中國粉體網(wǎng)訊 當前，磷酸鐵鋰和三元材料已經(jīng)成為動力鋰電池的兩大技術路線，但在更高能量密度的追求之下，具備高電壓、高容量優(yōu)勢的富鋰錳基、高電壓鎳錳酸鋰、磷酸錳鋰和鎳酸鋰等新一代正極材料成為業(yè)內(nèi)的研究熱點。
近日業(yè)內(nèi)傳來關于新一代動力鋰電池正極材料研究取得重要進展的好消息，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。然而，在經(jīng)過多方調(diào)研之后，發(fā)現(xiàn)新一代動力鋰電池正極材料的研發(fā)進展與實際產(chǎn)業(yè)化應用還存在較遠的距離。
紅寶麗發(fā)布公告稱，公司控股子公司紅寶麗集團南京鋰泰能源科技有限公司建設的年產(chǎn)2000噸鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰項目首條生產(chǎn)線已完成安裝、調(diào)試與試生產(chǎn)，產(chǎn)品符合設計要求。目前，產(chǎn)品已送鋰離子電池客戶進行性能測試。
據(jù)了解，磷酸錳鋰正極材料由于具備171mAh/g的理論儲鋰容量和高達4.1V的放電平臺，相比磷酸鐵鋰正極材料具有更高的比能量優(yōu)勢因而被認為擁有良好的產(chǎn)業(yè)化前景，當前也有大批正極材料企業(yè)和動力電池企業(yè)對其進行研究。
但業(yè)內(nèi)人士表示，磷酸錳鋰材料要導入動力電池應用還需要克服多重困難，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還存在一定距離。
“磷酸錳鋰材料的庫侖效率比較低，循環(huán)壽命差，目前國內(nèi)還沒有在動力電池中應用，還處于實驗室研究階段�！币晃粍恿﹄姵仄髽I(yè)高層對高工鋰電網(wǎng)表示，除了材料本身性能不成熟之外，與之相匹配的高電壓電解液還沒有量產(chǎn)，也是阻礙其商業(yè)化應用的重要原因。
據(jù)了解，除了磷酸錳鋰材料之外，包括富鋰錳基、高電壓鎳猛酸鋰等新一代正極材料的產(chǎn)業(yè)化也被高電壓電解液拖了后腿。
“高電壓鎳猛酸鋰材料產(chǎn)業(yè)化的主要障礙之一就是和其配合的高電壓電解液還不成熟，國內(nèi)電解液制造商在高電壓電解液的研發(fā)方面不夠重視�！背啥寂d能新材料有限公司范未峰告訴高工鋰電，鎳錳酸鋰材料具有尖晶石結構比較穩(wěn)定，目前已經(jīng)可以量產(chǎn)，但目前市場上還沒有開發(fā)出成熟的與之配合應用的高電壓電解液，從而影響了高電壓鎳錳酸鋰在市場上的應用。
范未峰表示，目前成都興能已經(jīng)實現(xiàn)了高電壓鎳錳酸鋰的量產(chǎn)，同時在搭配不同的負極材料進行實驗性驗證研究，該產(chǎn)品將成為公司未來幾年的重點開發(fā)產(chǎn)品。
與高電壓鎳錳酸鋰和磷酸錳鋰材料相比，業(yè)內(nèi)對比容量更高的富鋰錳基材料的研發(fā)更為廣泛。
由于富鋰錳基材料放電比容量高達300mAh/g，具有成本低、容量高、無毒安全等優(yōu)點，被認為是實現(xiàn)高能量密度和長續(xù)航里程的新一代動力鋰電池正極材料的理想之選。當前主流正極材料企業(yè)和動力電池企業(yè)都在進行富鋰錳基材料的研究開發(fā)，盡管已經(jīng)取得了一些進展但距離產(chǎn)業(yè)化還相去甚遠。
“富鋰錳基材料的研究其實非常早，在研究的企業(yè)也很多，但直到目前都還沒有實現(xiàn)商業(yè)化應用，循環(huán)壽命太低是致命缺陷，大多數(shù)還處于實驗室研究階段�！碧旖蛄ι窀笨偣こ處熖K金然指出，盡管富鋰錳基的克容量很高但循環(huán)壽命太低，盡管現(xiàn)在有很多企業(yè)采用多元素摻雜和表面包覆等方法去解決這個問題，但結果并不理想。
“富鋰錳基材料的循環(huán)壽命太短，衰減速度特別快，當前磷酸鐵鋰和三元材料的循環(huán)次數(shù)都能達到2000-3000周以上，但現(xiàn)在富鋰錳基的循環(huán)次數(shù)只能達到200-300周左右，差一點的甚至不到100周，目前還沒有商業(yè)化應用。”天津斯特蘭副總經(jīng)理李積剛向高工鋰電表示。
富鋰錳基循環(huán)壽命低與其材料本身結構有關，存在先天缺陷，以前業(yè)內(nèi)對該材料的研究比較少，但近年來隨著研發(fā)投入的增加、技術升級、新的研究路徑的出現(xiàn)、制備工藝提升和新材料導入應用等，相信富鋰錳基材料的性能會得到提升，但需要一定的時間。 業(yè)內(nèi)人士認為，當前這些新一代正極材料的產(chǎn)業(yè)化都遇到了材料性能自身缺陷尚未解決和匹配材料研發(fā)進展緩慢的限制，距離成熟的商業(yè)化應用還存在一定的距離，但預計未來2-3年可能會出現(xiàn)重大突破。
與之相比，高鎳三元材料和NCA材料在國內(nèi)的商業(yè)化應用會更快一些。截至目前，包括杉杉能源、寧波金和、天津巴莫、當升科技、國軒高科、天津力神等企業(yè)都宣布公司的高鎳產(chǎn)品已經(jīng)完成中試，甚至開始量產(chǎn)且批量供貨。
