提高克容量、改善存儲性能、常溫循環(huán)和高溫循環(huán)性能是未來錳酸鋰材料技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向。據(jù)統(tǒng)計2018年錳酸鋰需求量為4萬噸，預(yù)計未來三年錳酸鋰需求仍將跳躍式增加，預(yù)計2019、2020、2021年需求量分別為8萬噸、15萬噸、20萬噸。

2019年4月28日至29日，由SMM主辦的《2019年第四屆鎳鈷鋰錳產(chǎn)業(yè)鏈峰會》于四川宜賓召開。星恒電源股份有限公司副總裁、工程院院長王正偉為大家演講了錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系在鋰離子電池中的應(yīng)用。

錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系鋰離子電池

新能源汽車市場即將進入無補貼時代，2019年新能汽車補貼政策于2019年3月26日起實施。同2018年相比，性能要求進一步提升，補貼標準大幅度下降。2年內(nèi)運行不滿足2萬公里的不予補助，并在清算時扣回預(yù)撥資金；過渡期后地方政府不再對新能源汽車（新能源公交車和燃料電池汽車除外）給予購置補貼，轉(zhuǎn)為用于支持充電（加氫）基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運營服務(wù)等方面。

三元材料摻入錳酸鋰可使安全性能提高，一方面，三元Li(NixCoyMnz)O2摻入LiMn2O4后，形成復(fù)合材料。其熱穩(wěn)定性要優(yōu)于純?nèi)牧稀Ａ硪环矫妫诔潆姷母唠妷籂顟B(tài)下，正極方面，脫鋰后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的LiMn2O4會優(yōu)先向負極提供Li+從而減緩三元材料的高氧化態(tài)惡化情況；負極方面，具有高電壓電化學(xué)窗口的LiMn2O4會減緩嵌鋰態(tài)負極的極化程度。從而在一定程度上避免了鋰枝晶的形成。綜合以上因素，三元材料摻入錳酸鋰后，可提高電池的安全性。

目前動力鋰離子電池正極材料有三種比較成熟的技術(shù)路線：分別是磷酸鐵鋰、三元材料和三元&錳酸鋰（三元為主的多維復(fù)合材料）；星恒公司以市場為導(dǎo)向選擇兼顧高性能、高安全以及較高性價比的超級錳酸鋰體系（錳酸鋰為主的多維復(fù)合材料）和三元&錳酸鋰體系。

整體電芯設(shè)計：

錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系在鋰離子電池中的應(yīng)用

21115型號電池是未來物流車和乘用車的主打產(chǎn)品，其中21115-24Ah(主要應(yīng)用于物流車）——超級錳酸鋰；21115-28Ah(主要應(yīng)用于物流車）——三元&錳酸鋰。21115-24Ah常溫循環(huán)2167次容量保持率是80%。

錳酸鋰在電動自行車上的應(yīng)用中——1765系列，12Ah(主要應(yīng)用于電動自行車）——超級錳酸鋰；14Ah(主要應(yīng)用于商用電動自行車）——超級錳酸鋰。

21115-24Ah既可應(yīng)用于電動汽車也可以應(yīng)用于商用電動自行車，在南亞地區(qū)也得到了廣泛應(yīng)用。這種“雙用”模式大程度地提升了產(chǎn)品利用率，有效的降低了電池成本。21115-20Ah(主要應(yīng)用于電動自行車）——超級錳酸鋰；21115-24Ah(主要應(yīng)用于商用電動自行車）——超級錳酸鋰。

1765-12Ah常溫循環(huán)1762次容量保持率是70%。

1765-14Ah常溫循環(huán)2440次容量保持率是80%，3865次容量保持率是70%。

21115-20Ah常溫循環(huán)2611次容量保持率是70%。

錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系是電動自行車電池的主流技術(shù)路線。在電動汽車一些細分領(lǐng)域必占有一席之地。電池回收后，經(jīng)獨有技術(shù)修復(fù)，常溫循環(huán)性能可達到1500次以上。2018年，輕型車電池銷量800萬組，其中國內(nèi)420萬組，國外380萬組。加入LMO可提高電池的放電電壓平臺；加入LMO可改善電池的倍率放電性能；加入LMO可改善電池的低溫性能。

錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系鋰離子電池具有低成本、高放電平臺電壓、良好的倍率放電性能以及低溫性能。目前普遍應(yīng)用于小型電子產(chǎn)品、充電寶和其他數(shù)碼產(chǎn)品中。由于錳酸鋰&三元復(fù)合材料體系的特殊性能。目前在可充電電動工具中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

錳酸鋰材料未來的發(fā)展趨勢

提高克容量、改善存儲性能、常溫循環(huán)和高溫循環(huán)性能是未來錳酸鋰材料技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向。據(jù)統(tǒng)計2018年錳酸鋰需求量為4萬噸，預(yù)計未來三年錳酸鋰需求仍將跳躍式增加，預(yù)計2019、2020、2021年需求量分別為8萬噸、15萬噸、20萬噸。