锰酸锂是目前最具发展前景的锂离子正极材料之一。与钴酸锂等传统正极材料相比,锰酸锂具有资源丰富、成本低廉、无污染、安全性好、性能优异等优势。锰酸锂是一种动力电池正极材料,但其循环性能和电化学稳定性较差,极大地限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石-锂锰酸锂和斜方晶格结构。其中,尖晶石-斜方晶格锰酸锂结构稳定,易于实现产业化生产。目前,市场上的产品均为该结构。斜方晶格锰酸锂属于立方晶系,FD3M空间群,理论比容量为148mAh/g。由于其三维隧道结构,锂离子可以从尖晶石晶格中脱出,不会造成结构坍塌,具有优异的电化学性能和稳定性。
如今,传统锰酸锂能量密度高、循环性能差的弊端已被极大改变(万里新能源典型值:123mAh/g,400次,高循环典型值107mAh/g,2000次)。表面改性和掺杂对电化学性能进行了有效的改变,表面改性可以有效抑制锰的溶解和电解液分解,掺杂可以有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。认为表面改性和掺杂相结合无疑可以提升材料的电化学性能,相信会成为未来锰酸锂研究的方向之一。
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