锂电池的质量能量密度是决定电池性能的关键参数，由正极比容量、负极比容量和电压平台共同决定。对于正极材料而言，提高比容量和电压平台、降低成本是研究的关键路径。

现有的正极材料难以做到低成本与高电压平台二者得兼。三元正极的电压平台一般为3.7V，远高于磷酸铁锂的3.4V，在动力电池中占主导地位，但三元材料中含有钴、镍等贵金属，成本居高不下，且安全性相对较低。而磷酸锰锂的电压平台甚至高于三元正极，为4.1V，但其电导率极低，循环性能差，具有不可逆的分子结构损害，难以投入实际应用。

在磷酸铁锂的基础上添加锰元素成为关键的技术突破。锰离子（0.083nm）和铁离子（0.078nm）的离子半径接近，可实现任意比例互溶，因此，通过在磷酸铁锂中加入锰元素并调整锰铁比，获得高电压平台的同时也能规避磷酸锰锂的固有缺陷，此时得到的产物便是磷酸锰铁锂（LiMn_xFe_1-XPO₄，LMFP）。磷酸锰铁锂与磷酸铁锂的晶体结构相似，均为橄榄石型结构，该结构最大的优势是稳定性高，即使在充电过程中锂离子全部脱出也不会发生结构崩塌，安全性能好。但由于结构中没有连续的共棱八面体网络，而是通过PO₄四面体连接，限制了锂离子在一维通道中的运动，导致材料导电性和大电流放电性差。

近年，无论是欣旺达还是亿纬锂能，甚至是比亚迪和宁德时代，都表示在磷酸锰铁锂材料上实现了“突破性进展”，有些产品电池已经通过中试环节，但将样品交付车企测试后效果平平，石沉大海。这其中最大的不确定因素便是添加的锰元素。磷酸铁锂与锰元素的氧化还原与电压切换较为困难，极易产生电压跳变，对于电池的BMS系统来说是极大的挑战，而这也仅仅是磷酸锰铁锂研发难题的冰山一角。

面对磷酸锰铁锂的技术难题，学者们有独到的见解。7月24-26日将在成都举办的“2023全国新能源粉体材料暨钠离子电池产业创新发展论坛”上，来自河北工业大学的梁广川研究员将为我们带来报告《磷酸锰铁锂体系的现状与问题》，报告内容包括：

1）磷酸锰铁锂普遍存在的问题；

2）磷酸锰铁锂未来的发展方向。

报告人简介

梁广川，教授，博士生导师。现任河北工业大学能源与环保材料研究所所长，天津先众新能源科技股份有限公司董事长。获泰山产业领军人才、河北省“三三三人才”、河北省优秀博士后、河北省高校中青年骨干教师等荣誉称号。主要研究领域是锂离子电池及材料、先进无机非金属材料，是我国磷酸铁锂产业化应用的开拓者之一。

目前担任中国仪器仪表学会生态环境材料专业委员会秘书长、山东省计量测试学会化学电源计量测试专业委员会主任委员、天津市硅酸盐学会生态环境材料专业委员会副主任委员。承担了国家和省部级项目10项，发表SCI收录的高水平论文60余篇，获得专利授权40余项，省部级科技奖励7项。

成都新能源论坛会务组

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