中國粉體網訊 當前，磷酸鐵鋰和三元材料已經成為動力鋰電池的兩大技術路線，但在更高能量密度的追求之下，具備高電壓、高容量優勢的富鋰錳基、高電壓鎳錳酸鋰、磷酸錳鋰和鎳酸鋰等新一代正極材料成為業內的研究熱點。
近日業內傳來關于新一代動力鋰電池正極材料研究取得重要進展的好消息，甚至已經實現了批量生產。然而，在經過多方調研之后，發現新一代動力鋰電池正極材料的研發進展與實際產業化應用還存在較遠的距離。
紅寶麗發布公告稱，公司控股子公司紅寶麗集團南京鋰泰能源科技有限公司建設的年產2000噸鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰項目首條生產線已完成安裝、調試與試生產，產品符合設計要求。目前，產品已送鋰離子電池客戶進行性能測試。
據了解，磷酸錳鋰正極材料由于具備171mAh/g的理論儲鋰容量和高達4.1V的放電平臺，相比磷酸鐵鋰正極材料具有更高的比能量優勢因而被認為擁有良好的產業化前景，當前也有大批正極材料企業和動力電池企業對其進行研究。
但業內人士表示，磷酸錳鋰材料要導入動力電池應用還需要克服多重困難，距離大規模產業化還存在一定距離。
“磷酸錳鋰材料的庫侖效率比較低，循環壽命差，目前國內還沒有在動力電池中應用，還處于實驗室研究階段。”一位動力電池企業高層對高工鋰電網表示，除了材料本身性能不成熟之外，與之相匹配的高電壓電解液還沒有量產，也是阻礙其商業化應用的重要原因。
據了解，除了磷酸錳鋰材料之外，包括富鋰錳基、高電壓鎳猛酸鋰等新一代正極材料的產業化也被高電壓電解液拖了后腿。
“高電壓鎳猛酸鋰材料產業化的主要障礙之一就是和其配合的高電壓電解液還不成熟，國內電解液制造商在高電壓電解液的研發方面不夠重視。”成都興能新材料有限公司范未峰告訴高工鋰電，鎳錳酸鋰材料具有尖晶石結構比較穩定，目前已經可以量產，但目前市場上還沒有開發出成熟的與之配合應用的高電壓電解液，從而影響了高電壓鎳錳酸鋰在市場上的應用。
范未峰表示，目前成都興能已經實現了高電壓鎳錳酸鋰的量產，同時在搭配不同的負極材料進行實驗性驗證研究，該產品將成為公司未來幾年的重點開發產品。
與高電壓鎳錳酸鋰和磷酸錳鋰材料相比，業內對比容量更高的富鋰錳基材料的研發更為廣泛。
由于富鋰錳基材料放電比容量高達300mAh/g，具有成本低、容量高、無毒安全等優點，被認為是實現高能量密度和長續航里程的新一代動力鋰電池正極材料的理想之選。當前主流正極材料企業和動力電池企業都在進行富鋰錳基材料的研究開發，盡管已經取得了一些進展但距離產業化還相去甚遠。
“富鋰錳基材料的研究其實非常早，在研究的企業也很多，但直到目前都還沒有實現商業化應用，循環壽命太低是致命缺陷，大多數還處于實驗室研究階段。”天津力神副總工程師蘇金然指出，盡管富鋰錳基的克容量很高但循環壽命太低，盡管現在有很多企業采用多元素摻雜和表面包覆等方法去解決這個問題，但結果并不理想。
“富鋰錳基材料的循環壽命太短，衰減速度特別快，當前磷酸鐵鋰和三元材料的循環次數都能達到2000-3000周以上，但現在富鋰錳基的循環次數只能達到200-300周左右，差一點的甚至不到100周，目前還沒有商業化應用。”天津斯特蘭副總經理李積剛向高工鋰電表示。
富鋰錳基循環壽命低與其材料本身結構有關，存在先天缺陷，以前業內對該材料的研究比較少，但近年來隨著研發投入的增加、技術升級、新的研究路徑的出現、制備工藝提升和新材料導入應用等，相信富鋰錳基材料的性能會得到提升，但需要一定的時間。 業內人士認為，當前這些新一代正極材料的產業化都遇到了材料性能自身缺陷尚未解決和匹配材料研發進展緩慢的限制，距離成熟的商業化應用還存在一定的距離，但預計未來2-3年可能會出現重大突破。
與之相比，高鎳三元材料和NCA材料在國內的商業化應用會更快一些。截至目前，包括杉杉能源、寧波金和、天津巴莫、當升科技、國軒高科、天津力神等企業都宣布公司的高鎳產品已經完成中試，甚至開始量產且批量供貨。
