尖晶石錳酸鋰是一種正極材料，因為其具有生產(chǎn)工藝簡單、儲量巨大、大電流充放電能力和耐過充性能好、成本低廉以及無毒無污染等優(yōu)點，被認為是制造鋰電正極材料不可多得的良品。但是經(jīng)歷時間證明，錳酸鋰導致電池容量衰減很快，而且高溫性能差，因此導致它在鋰電池的應用上效果不理想，而至今也沒有被大規(guī)模的應用。所以

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錳酸鋰的制備

錳酸鋰的合成方法主要包括溶膠-凝膠法、微波合成法、乳膠干燥法、固相合成法等幾種。

固相法是比較傳統(tǒng)的合成方法，其存在的不足之處主要有：機械混合，高溫時間長，難以控制產(chǎn)物表面的粒子尺寸和形態(tài)。

沉淀法和溶膠-凝膠法能夠彌補固相反應的缺陷，起到改善錳酸鋰性能的作用，可是仍然不能大幅度減少反應時間，而且存在步驟較多的問題。

研究者們嘗試新的合成方法，期望得到讓人滿意的錳酸鋰材料，例如日本研究者在鋰離子蓄電池正極材料錳酸鋰的合成過程中采用了液體激光消融技術，結(jié)果令人十分滿意。液體激光消融技術使不同納米粒子在瞬間一步制備，這樣大大減少了合成程序。

錳酸鋰的改性

然而單純從制備方法入手好像還不能完全解決錳酸鋰的問題，研究者們又開始對錳酸鋰進行改性研究。期望這個具有一定優(yōu)勢的正極材料能夠克服自身的缺點，從而為行業(yè)帶來盈利。如此一來，氣流粉碎機也可被大規(guī)模應用到該領域。

①表面包覆

表面包覆改性，是指在錳酸鋰表面包覆一層能抵抗電解液侵蝕的保護層，只允許鋰離子自由通過，而氫離子則不能通過，進而可以減弱電解液對錳酸鋰表面的侵蝕作用，抑制Mn的溶解，從而達到提高錳酸鋰性能的效果。

對包覆材料的要求：具有良好的穩(wěn)定性，不溶于電解液，在高電位下性質(zhì)穩(wěn)定，與錳酸鋰覆合良好，具有較好的鋰離子與電子的傳導性，且不能與錳酸鋰材料發(fā)生反應。

表面包覆技術可以顯著提高錳酸鋰電池的性能，使其具有實用性。而且從目前的包覆材料的作用機理來看，大多數(shù)包覆材料工作的機理一般都不是單一的，而是相互交叉共同作用，從而提高錳酸鋰電池性能的。。

②摻雜

摻雜是常用的改性方法之一，而稀土元素因具有一些特殊性質(zhì)而被用于對錳酸鋰材料的改性摻雜。稀土離子摻雜改性能夠很好地改善材料的循環(huán)性能及其電化學性能。目前，稀土元素Pr，Sm，Dy，Nd，Ce，Y，Eu，Yb，Gd等在材料中摻雜過。

有研究者采用固相反應法合成了鋰錳氧化合物，其具有尖晶石結(jié)構，對其進行了鑭等元素的單元摻雜修飾。通過實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，摻雜后的材料具有較高的可逆容量，同時還具有非常不錯的循環(huán)性能(充電電壓在4.08和4.20V，放電電壓在4.00和3.88V)。

一種元素的摻雜可以從一個方向保證材料的充放電容量同時確保結(jié)構穩(wěn)定，多種不同的摻雜元素會協(xié)同作用，從不同方向保證材料的充放電容量，確保結(jié)構穩(wěn)定。多種不同的摻雜元素協(xié)同作用將會是未來稀土摻雜改性尖晶石型錳酸鋰汽車動力電池正極材料的重要發(fā)展方向。

錳酸鋰市場現(xiàn)狀

2019年錳酸鋰材料出貨量5.7萬噸，同比增長了5.56%，增長原因主要受小動力以及低容數(shù)碼類電池帶動。但是總的需求量還是遠遠不及三元材料和磷酸鐵鋰材料，所以產(chǎn)量也一直上不去。錳酸鋰在價格方面還是比較有優(yōu)勢的。近兩年來錳酸鋰的價格都是正極材料中最低的。有分析稱未來錳酸鋰電池會在電動自行車領域搶得先機，材料都是好材料，關鍵看人們怎么去利用，對錳酸鋰的研究應該進一步加強，說不定它就是下一代正極材料中的王者。

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