中国锰酸锂产业化发展及技术进步
充分利用锰资源优势加快动力型锰酸锂产业的发展
（｝ 大 锰 矿 业 有 限 责 任 公 司 ， 西 南 宁 『信 ｜ 广 ５０２ ） ３ ０ ２
摘 要： 中信 大锰 矿 业 有限 责任公 司为 了将 资 源优 势 转化 为 经 济优 势 ， 近年 来 已逐 步 涉足 新 能 源产
１ １ 锰 资源优 势 ．
近年来 ， 于全 球 范 围 内 的 能 源 危 机 、 气 污 由 大
染 、 室效 应 等原 因 ， 温 在全世 界 掀起 了一 个发 展新 能 源 汽车 的 高潮 ， 国政 府 在 发 展新 能源 汽 车 产 业 上 中
中信 大 锰 公 司锰 矿 资 源 丰 富 ， 占全 国总 储 量 的
业， 通过 人 才 、 术 引进 与 自主创 新 ， 技 已研发 、 生产 出锰 系深加 工产 品动 力型锰 酸锂 ， 其产 品 性 能 已
达到 国 内领 先水 平 。现 正在 积极 配合 广 西壮族 自治 区新 能 源汽 车 产 业 的发展 ， 一 步 改善 锰 酸 锂 进 性能， 争取赶 超 日本 等 国的 先进 水平 。
２ ％， ２ 位居 中 国之首 。 同时积 极 实施 “ 出去 ” 走 战略 ， 拥有 海外 高 品 质 矿 产 资 源 基 地 ｌ 。２ ０ ０ ７年 ｌ 月 ， １
决 心很 大 ， 相继 出台 了一 系列鼓 励政 策 ， 能源 汽车 新
的研发 、 产 已成 为汽 车行业 的热点 ， 新 能源汽 车 生 而
７９ ７３８． — ｍａｌ ｈｈ ｃ ｎ １１＠ １ ６５ Ｅ ｌ： ｕａ ｈｅ ｇｌ ２６． ｏ ｉ． ｔｎ
第２ ８卷
电 池的研 发 与生产 。 １２ 技 术优 势 ．
中国动力电池产业链及主要企业分析
中国动力电池产业链及主要企业分析中国动力电池产业链涵盖了从动力电池材料的研发与生产、动力电池的制造装配，再到电池回收与循环利用的完整产业链。
随着电动汽车市场需求的不断增长，中国动力电池产业也得到了迅猛发展，并成为全球最大的动力电池生产和消费市场。
以下将对中国动力电池产业链和主要企业进行分析。
一、动力电池材料动力电池材料一直以来都是国内电池产业的薄弱环节，但近年来国内企业也在加大研发力度。
目前，国内主要的动力电池材料有三元锂、磷酸铁锂、锰酸锂等。
1.三元锂材料三元锂材料是目前主流的动力电池材料，具有能量密度高、重量轻、寿命长等特点。
中国具有三元锂材料生产能力的企业有宁德时代、比亚迪、松下等。
其中，宁德时代是全球最大的三元锂电池生产商，在国内占据着领先的地位。
2.磷酸铁锂材料磷酸铁锂材料是一种安全性能较高的动力电池材料，具有长寿命、高温抗性、低成本等优势。
国内的磷酸铁锂材料生产企业有宁德时代、比亚迪、天津力神等。
宁德时代是国内领先的磷酸铁锂电池生产商之一3.锰酸锂材料锰酸锂材料具有价格低廉、丰富资源等优势，但能量密度较低。
国内的锰酸锂材料生产企业有宁德时代、比亚迪等。
二、动力电池制造装配动力电池制造装配是动力电池产业链的重要环节，主要包括电芯组装和电池管理系统的制造。
国内主要的动力电池制造企业有宁德时代、比亚迪、格力等。
1.宁德时代宁德时代是中国最大的动力电池制造企业，具有完整的动力电池生产链和雄厚的技术实力。
其产品覆盖了三元锂电池、磷酸铁锂电池等多个领域，向国内外多家汽车制造商供应动力电池。
2.比亚迪比亚迪是全球领先的电动汽车和动力电池制造企业之一，具有较强的自主研发和制造能力。
其产品包括三元锂电池、磷酸铁锂电池等，广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等领域。
3.格力格力是中国知名的家电制造企业，也在动力电池制造领域有所布局。
其与比亚迪合作建立了动力电池生产基地，并计划在未来几年内投资大规模扩张。
三、电池回收与循环利用电池回收与循环利用是动力电池产业链的重要环节，能够有效降低电池的浪费和环境污染。
锂离子电池的发展现状及展望
锂离子电池的发展现状及展望一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，清洁、高效的能源存储技术成为了科技研发的重点领域。
锂离子电池，作为一种重要的能源存储技术，因其高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点，在便携式电子设备、电动汽车、航空航天等领域得到了广泛应用。
本文旨在全面梳理锂离子电池的发展现状，包括其技术原理、应用领域、产业规模等，同时结合当前科技发展趋势，对其未来发展方向进行展望。
我们将深入探讨锂离子电池的材料创新、结构设计、安全性提升以及环保回收等关键问题，以期为推动锂离子电池技术的进一步发展提供参考。
二、锂离子电池的发展历程锂离子电池的发展历程可以追溯到20世纪70年代。
早在1970年，M.S.Whittingham首次使用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成了首个锂电池。
然而，由于金属锂的化学特性极为活泼，使得电池的安全性存在严重问题，因此这种锂电池并未得到实际应用。
随后，在1980年，John B. Goodenough发现了钴酸锂可以作为锂电池的正极材料，这一发现为锂离子电池的发展奠定了重要基础。
1982年，R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此发现为开发可充电的锂离子电池铺平了道路。
1990年，日本索尼公司正式推出了首个商用锂离子电池，该电池以碳材料取代金属锂作为负极，钴酸锂为正极，使用有机电解质，这种电池不仅保持了锂电池的高能量密度，还解决了金属锂的安全性问题，因此得到了广泛的应用。
进入21世纪，锂离子电池技术继续得到发展。
特别是随着电动汽车市场的崛起，对高能量密度、长寿命、高安全性的锂离子电池需求日益增大。
因此，研究者们开始探索新型的正负极材料和电解质，以提高锂离子电池的性能。
例如，硅基负极材料、富锂锰基正极材料等新型材料的出现，都为锂离子电池的性能提升提供了可能。
锂离子电池的发展历程是一部不断突破技术瓶颈、追求性能提升的历史。
四大锂电池材料分析
四大锂电池材料分析一、锂电池材料组成正极材料负极材料隔膜电解液锂电池正极材料、负极材料、隔膜、电解液是锂电池最主要的原材料，占整个材料成本近80%。
二、锂电池材料介绍1．正极材料 1) 正极材料分类及对比正极材料包括钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、镍钴锰三元材料（NMC）、磷酸铁锂（LFP）等。
1)正极材料行业现状LCO最早实现商业化应用，技术发展至今已经比较成熟，并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑、数码电子产品等。
LCO的国产化已经接近十年，自2004年以来市场发展很快，2006年至今年平均增幅25%左右；据了解，目前国内锂电池企业的正极材料国产化近90%，供求关系比较稳定，从行业生命周期看，LCO市场经过近几年的高速发展，即将进入稳定期。
目前，国内LCO 生产企业主要有湖南杉杉、湖南瑞翔、国安盟固利、北京当升等。
LMO主要作为LCO的替代产品，优点是锰资源丰富，价格便宜，安全性高，但其最大的缺点是容量低，循环性能不佳，这也是限制LMO发展的主要原因，目前通过掺杂等方法提高其性能。
LMO应用范围较广，不仅可用于手机、数码等小型电池，也是目前动力电池主要选择材料之一，与LFP在动力电池领域形成竞争态势。
国内LMO生产企业包括湖南杉杉、国安盟固利、青岛乾运、深圳源源等。
NMC，即三元材料，融合了LCO和LMO的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。
主要厂家包括深圳天骄、河南思维等。
LFP是被认为最适合用于动力电池的正极材料，具有高稳定性，安全性，现已成为各国、各企业竞相研究的热点。
慧聪邓白氏认为，目前，国内宣称可以生产LFP的企业很多，全国LFP产能规模近6,000吨，但实际量产数远低于产能数，主要原因在于技术性能仍达不到锂电池厂家的要求，并且LFP专利的国际纠纷仍然影响了其在国内的发展。
目前，主要厂家包括天津斯特兰、北大先行等。
2．负极材料国内应用的负极材料主要包括人造石墨、天然石墨、CMS（中间相炭微球）、钛酸锂等，其中人造石墨分为人造石墨和复合人造石墨等，天然石墨分为天然石墨、改性天然石墨等。
锂电池行业发展现状和未来趋势
锂电池行业发展现状和未来趋势锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料，使用非水电解质溶液的电池。
锂电池和锂电池不相同的是，前者是一次电池，后者是充电电池。
锂电池工作原理就是依靠锂离子在正极和负极之间来回移动。
充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，穿越隔膜到达负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合，锂离子的移动便出现了电流。
在电动汽车高速上升的带动下，我国锂电池产业继续保持快速上升态势，行业创新不断加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术也相继问世。
安徽省宣城市将新能源作为主导产业，重要围绕光伏和锂电池行业发展，但起步较晚，通过近年的招引和培育，锂电池产业链集群初具雏形，该市经开区集聚了25家锂电池产业链公司，涵盖了正负极材料、电解液、隔膜、铜箔及电芯等类型。
但总体而言，公司规模普遍不大、带动力不强，技术相对落后、研发投入不足，缺少龙头型公司。
当前，立足补链、强链、延链，着眼于招大引强，是新一轮锂电池行业招商引资的重点和关键。
一、我国锂电池发展现状经过几十年的发展革新，我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破，而且在政策、补贴的推动下，锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的公司。
2021年我国锂电池出货量达229GW，预计2025年出货量有望达到610GW,年复合上升率超过25%。
通过近年来的市场分析，重要有以下特点：(一)市场规模持续上升。
2015年至2020年，我国锂电池市场规模持续上升，从985亿元上升到1980亿元，到2021年达到3126亿元。
但是受价格等因素的影响，增速放缓，同比上升率从37.76%下降到2020年的13.14%。
按容量计算，2020年我国锂电池产量148GWh，同比上升19.2%，但是到2021年该产量达到324GWh，同比上升118.9%，产量高速上升。
按照这个数来算，近年产量持续上升，2016年至今2021年我国锂电池产量从84.7亿只上升到232.6亿只，但是同比上升率从51.3%下降到23.4%。
纯电动车用锂离子电池发展现状与研究进展
纯电动车用锂离子电池发展现状与研究进展一、概述随着能源和环境问题的日益突出，纯电动车作为一种清洁、高效的交通工具受到了广泛关注。
锂离子电池作为纯电动车的核心能源储存装置，在电动汽车的发展中起着至关重要的作用。
本文将探讨纯电动车用锂离子电池的发展现状与研究进展。
锂离子电池在电动汽车中的应用经历了三代技术的发展。
第一代是以钴酸锂为正极材料的电池，第二代则是以锰酸锂和磷酸铁锂为正极材料的电池，而第三代则是以三元材料为正极的电池。
随着正负极材料向着更高克容量的方向发展和安全性技术的日渐成熟，更高能量密度的电芯技术正在从实验室走向产业化。
从产学研结合的角度来看，动力电池行业在正负极材料、电池设计和生产工艺等方面取得了许多最新动态和科学研究的前沿成果。
这些成果为锂离子电池在电动汽车中的应用提供了技术支持，同时也为解决电池安全性、寿命和成本等问题提供了新的思路和方法。
市场需求与政策导向也是推动锂离子电池在电动汽车中应用的重要因素。
随着电动汽车市场的不断扩大，对锂离子电池的需求也在不断增加。
同时，政府对电动汽车的补贴和支持政策也为锂离子电池的发展提供了有利条件。
纯电动车用锂离子电池的发展现状与研究进展是一个多方面、多层次的问题。
通过不断的技术创新和产业升级，锂离子电池有望在未来的电动汽车市场中发挥更加重要的作用。
1. 纯电动车与锂离子电池的关联锂离子电池作为电动汽车最重要的动力源，与纯电动车的发展密切相关。
随着科技的进步和创新，锂离子电池技术经历了三代发展：第一代以钴酸锂正极材料为主，第二代包括锰酸锂和磷酸铁锂，而第三代则是三元技术。
这些技术的发展使得锂离子电池在能量密度、安全性和成本等方面不断改进，从而推动了纯电动车的市场化和普及化。
锂离子电池的高能量密度使其成为纯电动车的理想选择。
相比于传统的铅酸电池和镍氢电池，锂离子电池能够存储更多的电能，从而延长了纯电动车的行驶里程。
这使得纯电动车能够满足日常出行需求，减少了对传统燃油车的依赖。
锰酸锂前景
锰酸锂前景锰酸锂是一种重要的锂离子电池正极材料，具有能量密度高、循环稳定性好和使用寿命长等优点，被广泛应用于电动汽车和可再生能源等领域。
首先，锰酸锂在电动汽车领域有着广阔的市场前景。
随着环保意识的增强和国家对汽车尾气排放要求的提升，电动汽车成为了未来发展的主流趋势。
而锰酸锂作为一种高性能的正极材料，能够提供更高的能量密度和更好的循环稳定性，有望成为电动汽车领域的主要选择之一。
目前，锰酸锂电池已经广泛应用于多个电动汽车品牌，如特斯拉、宝马和奇瑞等，随着电动汽车市场规模的不断扩大，其市场需求也将持续增长。
其次，锰酸锂在可再生能源领域也具有良好的前景。
随着可再生能源的快速发展，风电和太阳能发电已经成为重要的清洁能源之一。
然而，可再生能源的不稳定性和间歇性给电网的稳定运行带来了挑战。
而利用锰酸锂电池将可再生能源储存起来，可以解决这一问题。
锰酸锂电池具有高充放电效率、良好的循环寿命和较低的成本等优点，能够满足储能需求，为可再生能源的大规模应用提供支撑。
此外，锰酸锂材料的研发还有着进一步提升其性能的潜力。
目前，研究人员正在通过引入多元合金化、表面涂覆和晶体结构优化等手段，改善锰酸锂电池的循环稳定性、安全性和比容量等关键指标。
研究人员还在探索新的锰酸锂合成工艺和加工技术，以降低生产成本和环境影响。
随着科学技术的不断进步和创新，锰酸锂电池有望在性能上得到显著提升，并在更多领域展现其潜力。
总的来说，锰酸锂作为一种重要的锂离子电池正极材料，在电动汽车和可再生能源领域具有广阔的市场前景。
随着电动汽车和可再生能源市场的快速发展，锰酸锂的需求将进一步增加。
此外，锰酸锂材料的研发也将进一步提升其性能，为其应用拓展出更广阔的空间。
因此，可以预见，锰酸锂在未来的发展前景非常广阔。
锰酸锂行业分析报告
钴酸锂
镍钴锰酸锂 （三元）
目前应用最广泛的锂电池正极材料，具有开路电压高、比能量大、循环寿命长等特点；生产的锂 电池主要用于通讯数码类电池领域。钴价格昂贵，钴酸锂的毒性较大。目前技术上，容量已几乎 发挥到极限。受资源等制约，有被替代之势。
电化学容量高、循环性能好、成本低、具有三元协同效应；主要用于通讯数码类成本相对较低的 锂离子电池领域。目前生产工艺相对成熟。
锰酸锂分析报告
（一）锰酸锂定义
锰酸锂是合成性能好、结构稳定的锂离子蓄电池电极正极材料。掺杂有强M-O键、较强八 面体稳定性且离子半径与锰离子相近的金属离子,能显著改善其循环性能。
锰酸锂粉末
（二）锰酸锂生产原料
锰酸锂的生产主要以二氧化锰和碳酸锂为原料，配合相应的添加物，经过混料，烧成，后 期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑，生产本身无毒害，对环境友 好，不产生废水废气，生产中的粉末可以回收利用，因此对环境没有影响。
锰酸锂
研究已相对成熟，成本低，无污染，制备容易，安全性能好，理论容量低、循环性能较差，受电 池体积小型化趋势的制约，主要用于动力电池、低成本电池领域。
磷酸铁锂 镍酸锂
最具潜力的锂电池正极材料之一，理论容量相对较高，价格低、热稳定性好、无污染，优良的充 放电循环性能。由于导电性能较差，需参杂其他材料，振实密度低，比容量相对较小，在小电池 领域，同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。工艺极特殊，制造难度大。配套电解液研发 稍落后。对工艺要求极严，因动力电池一般由多个电池串并后组成，故对单个电业特点
2. 各种正极材料的性能比较：
钴酸锂 容量(mAh/g) 140-160
镍酸锂 170-180
镍钴锰 150－160
锰酸锂
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１、层状LｉＭｎＯ2
性能 容量高 200 mAh/ｇ , 但衰减快
合成
高温固相反应,很难得到层状结构,很易向尖晶石 LiMn 2 O 4 转化液相反应合成，转化率低
２、尖晶石 LiＭn 2 O 4
性能 容量偏低 110 20０ mAh/g , 室温下衰减慢，但高温下衰减快
合成
解决 ＬiMn 2 O ４ 发高温衰减的方法
结构不稳定
Jahn-Ｔｅller distｏrｔioｎ
LiＭｎ ２ O 4 失效原因之二
Mｎ3＋ 的溶解 2Mn3+ ？ Ｍｎ2++Mn4＋
LiMn2O4的稳定化
部分取代 Ｍn(M＝Cｒ,Ｎｉ,Co, Al， B, Mg， eｔc. )
在材料表面进行包覆
在 ＬiＭn 2 O 4 中 ， 抑制 Ｊahｎ-Tｅｌler 转移 , 有利于晶格骨架稳定和改善扩散性能 ， 为此 , 通过掺杂使八面体 1６d 位置中 Mn 3＋ 减少到 ５０ % 以下。在选择掺杂剂时,为了不使4 V 领域减少,应尽可能选择能占据八面体位置并与 Li ＋ 大致相同的物质。
锰酸锂材料的特点
优点
1、容量适中,平均电压高，安全性好（抗过充性好）
２、价格低廉，原料来源广（中国锰资源丰富)合成容易
是目前锂离子动力电池首先正极材料
缺点:
循环性能较差，尤其是温度高于5５° C 时，容量衰减特别快。原因是循环过程中锰酸锂结构发生改变。
改进措施:掺杂
目前主要掺 Co, Cr,Ni, Ａl 等。湖南瑞翔公司采用稀土掺杂与掺钴相结合所合成的多元掺杂锰酸锂具有循环性能好,容量较高的特点。
中国锰酸锂产业化发展及技术进步
报告人 :胡国荣
中南大学冶金学院 湖南瑞翔新材料有限公司
锂离子电池正极材料简介
1、钴酸锂（ LiCoO 2 ）
２ 、 锰酸锂（ LiＭn ２ O ４ )
3 、 镍酸锂 （ LiNiＯ ２ )
4 、 磷酸铁锂 ( LiFｅＰO 4 ）
正极材料的发展
1 ．3 LiMn 2 O 4 发展历程
锰酸锂的应用
手机电池中的应用
钴涨价导致钴酸锂价格高昂，采用锰酸锂与钴酸锂混合使用降低成本小灵通等小功耗移动电话电池以及正常手机配送的礼品电池使用纯锰酸锂电池由于锰酸锂安全性好,无须过充保护，目前锂电厂家正在试制无保护电路电池,如此可以大幅度提高纯锰酸锂电池容量矿灯电池，家用应急灯电池，电动玩具电池
在动力电池中的应用
高温固相反应，合成容易，结构比较稳定
合成原料
锰源:电解二氧化锰 Li 源: Li 2 CＯ ３ , LiOH．H 2 O
1、生产工艺
高温固相反应合成
2、合成设备
隧道推板窑,回转窑,大功率微波炉
3、合成温度 7０0-850℃
4、合成原料
锰源：电解二氧化锰, Ｌi 源: Li 2 ＣO 3
5 、 合成气氛：空气
尖晶石 LiＭn 2 Ｏ 4 的理论容量为14８ mＡh／g , 其充放电特性曲线如图所示。在充放电过程中出现两个很明显的平台。就放电曲线来说，可以将放电曲线分成两个区域 A 和 Ｂ , Ａ 为高电压区,电压约4.15 V , B 为低电压区，电压约４．0５ V 。 通过对晶体结构随充放电变化的研究发现,在高电压区 A , 有2个晶格常数不同的立方晶体尖晶石共存,而在低电压区，只存在一种立方晶格的尖晶石。随着锂离子的嵌入和脱嵌,晶格发生膨胀和收缩,容量不稳定的区域是不均一的两相区域，呈现 L 形曲线,稳定区域是均一固相区域,呈 S 形曲线。
目前用于动力电池的几种类型
铅酸电池，镍-镉电池，镍-铅电池,锂离子电池, 锌空气电池，燃料电池
由于锰酸锂容量适中，安全性好，目前已成为动力型锂离子电池首选材料