隨著新能源汽車的快速發展帶動鋰電產業的成熟，LiFePO₄以價格低廉、鐵元素來源豐富、并且憑借著安全系數高、穩定性能好等優點得到了市場的廣泛認可，目前成為最主流的鋰電池正極材料。但是，LiFePO₄的使用電壓相對于其他常用正極材料較低，并且還具有電導率低、倍率性能不足等缺點，不能滿足高能量密度動力電池的要求，限制了其進一步發展。

動力電池容量、壽命、成本的需求發展

原則上來講，電極材料的能量密度主要由兩方面決定：比容量和工作電壓。同為橄欖石結構，LiMnPO₄相對于LiFePO₄而言，工作電壓更高，并且還具有自放電率低、材料成本低等優點，有望提升正極材料的能量密度。但LiMnPO₄正極材料的循環穩定性較弱。為了滿足更高要求的動力電池應用，可將Fe和Mn兩者相結合，使得正極材料具有兩者的優點，將Mn摻雜的LiFePO₄作為鋰離子正極材料——磷酸錳鐵鋰(LiMn_xFe_1-xPO₄)運用到更多的正極材料當中。特別是在目前鋰原料價格高漲的背景下，利用磷酸錳鐵鋰進一步降低電池體系成本尤為誘人。目前，國內磷酸錳鐵鋰產業化正在加速，多家廠商的磷酸錳鐵鋰電池已進入車廠送樣認證階段。

磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰結構對比

不過，雖然磷酸錳鐵鋰材料相比較磷酸鐵鋰材料具有更高的工作平臺電壓，可以適應更高電壓的發展，但是磷酸錳鐵鋰材料和磷酸鐵鋰材料一樣具有較低的電子導電性和較高的離子遷移阻力，尤其是在制備時，由于鐵和錳離子半徑相近，易形成固溶體，實現原子級別的混合。而材料中錳鐵比例的不同，會帶來電化學性能上的差異，如果錳含量過低，則會導致制備出的LMFP材料平臺電壓提升不夠明顯，影響材料的能量密度。因此磷酸錳鐵鋰的制備生產中對于錳鐵摻雜固溶的把控極為關鍵，粒度與均勻性的控制也是批量產業化的一大難點。

Mn摻雜比例對磷酸錳鐵鋰性能的影響

在即將到來的2022年11月24-26日與珠海舉辦的“2022年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇（第二屆）”，粉體圈邀請了來自河北工業大學教授的梁廣川教授現場分享報告“磷酸錳鐵鋰材料、電池的研發及產業化”，報告將介紹磷酸錳鐵鋰材料的基本特征和合成工藝路線，并對磷酸錳鐵鋰材料的表征標準方法進行了比較全面的描述。同時，對磷酸錳鐵鋰電池的設計、制造和電化學性能進行比較詳細的說明。如果您對相關內容感興趣，請千萬不要錯過！

報告人簡介

河北工業大學教授 梁廣川

梁廣川，男，教授，博士生導師。現任河北工業大學能源與環保材料研究所所長，天津先眾新能源科技股份有限公司董事長。獲泰山產業領軍人才、河北省“三三三人才”、河北省優秀博士后等榮譽稱號。主要研究領域是鋰離子電池及材料、先進無機非金屬材料。任中國儀器儀表學會生態環境材料專業委員會秘書長、山東省計量測試學會化學電源計量測試專業委員會主任委員。承擔了國家和省部級項目8項，發表SCI收錄的高水平論文60余篇，獲省部級科技獎勵7項。

粉體圈會務組

本文為粉體圈原創作品，未經許可，不得轉載，也不得歪曲、篡改或復制本文內容，否則本公司將依法追究法律責任。