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富锂高锰解析 已有7人参与
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前几天一个向我问起了富锂高锰材料的相关问题，说实话,我们公司虽然和别的客户合作做过十几批样品，但是由于没有量产的需求，所以对于该材料的性能和缺陷我也一直是一知半解，没能满意的回答客户的问题。有幸昨天一位重量级的客户专门针对富锂高锰材料来我司和我们博士做了比较深入的探讨，我也有幸亏窥视了一些皮毛。在这里和大家分享一下。 首先，富锂高锰和普通的三元材料的专利存在一些冲突，简而言之没有具体的分界线，而且不含钴元素的富锂二元材料也可以看做是富锂高锰的一种，既然专利都没有分的那么细，我们也不必纠缠于他的真实定义，一句话，能产业化的材料才是好材料。 说到产业化问题，由于富锂高锰镍的含量一般低于10%（按照美国人的观点，不掺杂钴元素，效果更好，但是从我们目前的实验看来，似乎并不可行），就这一点优势，从长远来看就可以气死普通的高钴含量三元，因为钴作为稀缺资源，迟早要退出规模化的锂电正极材料的舞台，当然，这是后后后话了。 昨天的客户很有背景，他们带来的东西也是一般人弄不到的，我也只是有幸在投影仪上看了几遍而已。总而言之，见识了国外目前比较尖端的两款富锂高锰的电镜照片和一些参数。 正如我们博士以前在论坛会议上所讲到的，目前的富锂高锰材料的克容量超过250，但是压实密度很难超过2.4，与目前的高能量密度三元材料相比，单位质量能量比虽然优势明显，但是单位体积能量比，比起我公司的三元LNCM-35，也几乎没有优势，这也是我们迟迟不推出产品的原因之一。 然而，对于某些注重单位质量能量比的客户来说，富锂高锰是无法取代的，所以在有效提高压实密度之前，富锂高锰只能是军工电池的宠儿，短期的产业化困难重重，原因如下： 1. 富锂高锰的倍率性能不好。以昨天看到的一款而言，其在0.5C的克容量发挥可以达到270以上，但是1C来说，衰减就得很大，另一款虽然相对而言，倍率性能尚可，但是克容量仅有250左右，所以如何均衡好克容量是目前面临的一个重大课题，通常以我们的理解来看，钴在三元中对于层状结构的稳定性和改善倍率性能有不可替代的作用，所以低钴含量的富锂高锰材料，倍率性能得提高或许确实是一个重大的课题。 2. 形貌控制存在问题。该富锂高锰材料的D50在10微米以上，比表面积高达3.9和5.3，如果以如此高的比表面积综合考虑材料的稳定性，其循环寿命应该不会很高。当然，作为样品并不能代表今后的发展方向，但是从锰酸锂的高比表面积曾经引起的副反应和磷酸铁锂超高比表面积下依然稳定的角度综合考虑，一句话，喜忧参半。关键问题应该是如何通过控制形貌来提高压实密度。 3. 振实和压实密度低。众所周知，三元材料的活性在众多材料中仅仅优于磷酸铁锂，这也是其倍率性能和低温性能相比锰酸锂稍显不足的原因，以目前的富锂高锰来说，其振实实密度都在1.5左右，考虑到形貌，在实际的压实中也不可能太高，在普通动力产品的应用中优势一般。但是考虑到目前的形貌控制问题，想要达到目前三元的水准，任重而道远。 4. 成本问题。目前很多人都知道但是又无法解释的就是富锂高锰的一致性问题，产品的一致性问题无疑会增加富锂高锰的成本和产业化进程，目前活生生的例子就是磷酸铁锂，当然相比而言，富锂高锰的这一问题似乎更加难以捉摸。 所以，目前富锂高锰的产业化面临的问题是，如何兼具高克容量和倍率性，如何通过控制形貌提高振实压实密度，如何解决产品一致性以达到低成本 |
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