能量密度低、循環性能差，一直是困擾錳酸鋰材料大幅應用的兩頂魔咒。但它的高性價比優勢、高倍率性又令其在某些細分應用市場大放異彩。

蘊藏巨大市場機會的動力電池領域，錳酸鋰材料是否能夠分羹一杯？這也是國內很多錳酸鋰材料企業和電池企業一直在努力攻關的方向。

12月19-22日，在中國第一屆新材料產業發展大會上，來自無錫晶石新型能源股份有限公司的副總工程師馬巖華給出了該公司的答案。

在主題為“與市場需求相妥協的錳酸鋰材料改性技術”的報告中，馬巖華表示，錳酸鋰材料優缺點明顯，為了向循環壽命延長、克容量提升、倍率性能提高、自放電率降低、更純的原料、更低成本這六大動力電池市場需求妥協，錳酸鋰材料需要進行改性化處理。

錳酸鋰材料屬于尖晶石結構，不足之處在于：

1、能量密度低。動力型錳酸鋰可逆容量僅為105mAh/g，同時軋實密度3.0g/ml；

2、材料循環性能，尤其是高溫循環性能差；

3、貯存性能差。

同時，錳酸鋰優點也很突出：

1、材料性價比高。磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰三種材料中，錳酸鋰成本優勢突出；

2、工作電壓高，倍率性能好，低溫工作性能好。

3、通過對錳酸鋰的改性及電池的優化，可能解決和避免錳酸鋰的不足；

馬巖華表示，放電功率、充電倍率、低溫性能、成本、安全，都是錳酸鋰動力電池的優勢。低廉的成本，在未來大規模市場化和民用化方向有極大優勢。隨著車用動力電池對循環壽命要求的降低，以及對循環要求不高鋰電池市場的增長，錳酸鋰材料的突破口日益凸顯。

晶石能源擁有42年軟磁材料產業經驗和12年鋰電正極材料經驗，兩種經驗相輔相成，具備體相摻雜及表面納米包裹技術、半干法混料工藝應用技術、壓塊燒結工藝應用技術、獨特的增氧燒結處理技術等；是國內早期進入鋰離子電池正極材料的生產企業之一，堅持以錳酸鋰為主的材料生產路線，積累了大量的經驗和創新工藝，尤其是如何將錳酸鋰材料發揮到最優性價比，有自己獨到的優勢和特點。

晶石能源對外稱，2018年公司動力型錳酸鋰材料出貨量達到3000噸，在不依靠補貼的前提下，錳酸鋰材料能夠取得這樣的成績主要依靠的正是產品的性價比優勢。這也證實，晶石能源的錳酸鋰材料性價比突出，在動力電池市場還存在搏一搏的機會。

馬巖華介紹，錳酸鋰材料改性原理主要基于以下理論：正尖晶石LiMn2O4的電化學性能在很大程度上取決于制備方法，原料的選擇以及熱處理條件。這些參數在控制材料的結晶度，避免雜相產生以及調整氧的化學計量比等方面非常重要。

1.例如Yoshio等在利用Mn3O4合成LiAl0.1Mn1.9O4時，發現不同來源的Mn3O4合成的材料其循環性能差別很大，說明初始原料的性質對合成材料具有重要的影響。

2.制備鋰過量的非化學計量比Li1+δMn2-δO4，可以有效地降低材料的循環容量衰減。過量的鋰占據尖晶石結構中Mn的16d位置。隨著鋰含量的增加，尖晶石Li1+δMn2-δO4在鋰離子脫出約50％時，結構中的鋰離子從有序-無序相變被逐漸抑制，對應于4V區上的兩個電壓平臺變得不再明顯。

目前，晶石能源錳酸鋰改性手段主要包括元素摻雜和表面包覆兩種。

并且，晶石能源已經與星恒電源合作開發出超級錳酸鋰電池，具有長循環壽命、低成本和二次壽命的特點。循環壽命方面，超級錳酸鋰電池是一般錳酸鋰電池5倍以上；采用低成本的錳酸鋰材料及合適的電池材料體系；在電池使用壽命結束經過處理后還可以進行第二次循環壽命。

今年6月份，晶石能源完成了14000㎡新廠房的規劃、設計、報批及奠基工作，并進入開工建設階段。該項目擴產完成后，晶石能源將新增正極材料產能1萬噸/年，其中涵蓋6000噸/年高鎳三元材料產能。晶石能源稱，目前新廠房已經封頂，產能建設與市場進程同步進行，可以更好地滿足客戶和市場需求。