由于電動(dòng)汽車(chē)、消費(fèi)類(lèi)（3C）電子產(chǎn)品和儲(chǔ)能裝置等對(duì)鋰離子電池的能量密度提出了更高要求，因此發(fā)展高比容量、高電壓正極材料以提升電池能量密度成為研究熱點(diǎn)。歐美、日本和中國(guó)都制定了明確的電池路線(xiàn)圖，即在未來(lái)五到十年內(nèi)，將鋰離子電池單體的能量密度從現(xiàn)在的200～250 Wh/kg提高到300～500 Wh/kg。

目前商業(yè)化應(yīng)用的正極材料,主要有錳酸鋰（LiMn₂O₄）、磷酸鐵鋰（LiFePO₄）、鈷酸鋰（LiCoO₂）、鎳鈷錳酸鋰（LiNi_xCo_yMn_1－x－yO₂）及鎳鈷鋁酸鋰（LiNi_xCo_yAl_1－x－yO₂）。上述材料的實(shí)際比容量為110~200mAh/g。相比于商業(yè)化負(fù)極材料（石墨負(fù)極比容量為372 mAh/g，硅基負(fù)極比容量為2000 mAh/g），正極材料能量密度提升已成為鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵因素。

而富鋰錳基正極材料（Li₂MnO₃?LiNi_xCo_yMn_1－x－yO₂）憑借高比容量、高工作電壓及低成本等優(yōu)勢(shì)，有望成為新一代低成本、高能量密度（大于300 Wh/kg）鋰離子電池的主要候選正極材料之一，具有潛在的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。自2022年以來(lái)，巴斯夫杉杉、當(dāng)升科技、華友鈷業(yè)等企業(yè)已先后投入富鋰錳基正極材料的研發(fā)，市場(chǎng)關(guān)注度正在快速增加，無(wú)論是在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)都紅得發(fā)紫。

富鋰錳基正極材料結(jié)構(gòu)示意圖

富鋰錳基正極材料的發(fā)展關(guān)鍵

從性能來(lái)看，富鋰錳基正極材料無(wú)疑有著巨大的優(yōu)勢(shì)，其克容量最高可達(dá)320 mAh/g，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰正極材料和三元正極材料。然而對(duì)于富鋰錳基正極材料，其充放電過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演化及其與電化學(xué)特性間的關(guān)系尚未得到全面理解，電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢、電壓滯后、電壓衰減快等問(wèn)題仍是亟待解決的技術(shù)瓶頸。

為了改善富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性能，深圳大學(xué)/哈爾濱工業(yè)大學(xué)王振波教授所在的課題組對(duì)探索其電極反應(yīng)機(jī)理及調(diào)控機(jī)制開(kāi)展一系列研究工作，例如晶粒生長(zhǎng)調(diào)控、局域結(jié)構(gòu)調(diào)控、電壓滯后及衰減機(jī)制研究以及陽(yáng)離子無(wú)序結(jié)構(gòu)調(diào)控等。這些成果他將在12月7-9日在珠海舉辦的“2022年全國(guó)新能源粉體材料暨增效輔材創(chuàng)新發(fā)展論壇（第二屆）”上進(jìn)行匯報(bào)，報(bào)告名為《鋰離子電池富鋰錳基正極材料的可控制備與性能研究》。到底富鋰錳基正極材料能走多遠(yuǎn)，就讓我們拭目以待吧！

關(guān)于報(bào)告人

王振波，博士，1973年生，現(xiàn)任深圳大學(xué)材料學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。國(guó)家科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才（第四批）、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；黑龍江省“龍江學(xué)者”特聘教授；山東省泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才；江蘇省“雙創(chuàng)”人才；連續(xù)6年(2014-2019)入選Elsevier中國(guó)高被引科學(xué)家。1998年、2003年和2006年分別獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。1998年畢業(yè)留校任教至今，歷任講師、副教授和教授。2006-2007年赴美國(guó)波多黎各大學(xué)從事博士后科學(xué)研究工作。研究方向?yàn)榛瘜W(xué)電源、電催化、納米電極材料；主持國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，裝備發(fā)展部項(xiàng)目1項(xiàng)；作為技術(shù)負(fù)責(zé)人完成863項(xiàng)目1項(xiàng)，黑龍江省“百千萬(wàn)”工程科技重大專(zhuān)項(xiàng)1項(xiàng)，其他省部級(jí)項(xiàng)目及企業(yè)課題20多項(xiàng)。針對(duì)高性能鋰離子電池、低溫燃料電池和超級(jí)電容器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)、持續(xù)、深入的研究。以第一作者或通訊作者在Nature Catalysis(1篇)、Adv. Mater.(1篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(1篇)、Energy Environ. Sci.(2篇)、Adv. Funct. Mater. (1篇)、ACS nano(1篇)、Nano Energy(7篇)、Applied Catalysis B: Environ(3篇)、Small(2篇)、Chemistry of Materials(1篇)、J. Mater. Chem. A(15篇)、Energy Storage Materials(2篇)等上發(fā)表論文200多篇，他引超過(guò)6500次，H因子高達(dá)44。

2022珠海新能源論壇會(huì)務(wù)組

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