文档介绍：《关于动力电池材料电池级锰酸锂研发与生产建议》

随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧,开发实用、安全、清洁的移动电源,寻求相关的节能、环保解决方案——如发展新型电动汽车,成为当前各国的迫切任务。
10多年来发达国家一直致力于锂离子二次电池的研究开发,但目前仍面临诸多关键技术难题。与镍氢电池相比较,锂离子二次电池具有高电压和高能量密度等优越性。但现在锂离子二次电池正极材料是钴酸锂,钴稳定性差,容易分解产生气体放出热量,导致燃烧或爆炸,极大影响了电动汽车的产业化进程。我国是贫钴国家,进口钴原料1吨高达30万元;而我国拥有丰富的锰储量,,国产的锰原料1吨才1万元。对我国来说,锰酸锂电池研制成功,不仅可以缓解石油紧张、减少环境污染,还可以改变钴原料依赖进口的困境。
可是,怎样才能合成出廉价的稳定安全的电池正极材料,日本人看好的是锰酸锂,日本丰田的动力电池用的就是锰酸锂。美国人看好的是磷酸铁锂,我国专家想到了也是锰酸锂,国内锰酸锂作为正极材料的电动大巴已经通过国家863计划验证,在北京121路公交线路试运行,至今没有因为材料出过任何问题,并且我们的材料在其他类型的动力电池的应用中也很成功。因为锰酸锂电池具有镍氢和钴酸锂电池无法比拟的良好热稳定性,被公认为电动汽车最实用的电极材料。目前我国电动自行车已发展到700多万辆,但使用的铅酸电池容量小、重量大,很不方便。锰酸锂电池重量轻,容量大,可望取代镍镉、镍氢和铅酸电池,推动电动自行车产业大发展。锰酸锂电池的另一个重要应用是汽车行业。世界每年锂电池的市场容量有望达到几十亿美元。
专家估计,锰酸锂电池系统应用前景很广阔,将会被迅速应用到陆地、海洋以及太空等的移动电源、应急电源、不停电电源以及大规模的城市夜间电力储藏装置中,与风力发电和太阳能发电配套,将使未来的能源综合开发更加完美。
因此,锰酸锂在动力电池上的应用才是锰锂今后最大的市场。
、磷酸铁锂、钴酸锂、钒酸锂的优缺点
-钒氧化物电池
锂-钒氧化物电池以锂为阳极、钒氧化物为阴极、无机盐的有机溶剂为电解质组成。它的特点是可以充电。以 2 号电池为例,将锂-钒氧化物电池与锂-二氧化锰电池及锂-亚硫酰氯电池相比较。由于锂-钒氧化物电池的额定电压仅为 ,而且额定容量也小,故与其它两种锂电池相比,其比能量是最小的。此外,其充电次数(循环寿命)也不长,所以这种可充电电池不久就由锂离子电池替代了。
,目前应用于手机等的技术最为成熟,但应用的最大缺点就是成本高,钴是比较稀缺的战略性金属;另外应用于动力电池方面也有一定的难度。

与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为 100-115mAH/g,后者为
130-140mAH/g;充放电寿命更长,前者为 500 次以上,后者可达 1500 次以上;工作温度区间更大,前者为 0 至 50℃,后者则为-40 至 70℃。同时,磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为动力电池的首选材料。
但是,实际上,磷酸铁锂的应用一直未能够得到有效突破,反而是锰酸