近日，辽宁科技大学化学工程学院“能源材料与电化学”省重点实验室孙呈郭教授，与清华大学何向明研究员、吴英强副研究员合作，围绕长寿命、高倍率磷酸锰铁锂（LFMP）的规模化制备开展工作，并取得重要进展。研究成果以“Engineering Manganese-rich Phospho-olivine Cathode Materials with Exposed Crystal (010) Facets for Practical Li-ion Batteries”在国际化工领域高水平期刊《Chemical Engineering Journal》在线发表。辽科大为论文第一通讯单位，2019级博士生刘少军为论文第一作者。
磷酸锰铁锂（LFMP）安全性能优于三元，能量密度高于LiFePO4，成本优势明显，正在成为继LiFePO4之后最有前途的橄榄石型阴极材料，目前市场需求量每年高于50万吨，被认为是正极材料的发展方向。然而，由于较差的动力学特性，导致其商业应用面临极大的挑战。尽管纳米化是改善其动力学的一种重要技术，但它会导致材料比表面积增加，从而引起更多界面副反应。为了解决这一难题，该研究工作开发了一种多元醇溶剂热合成法，以提高晶体颗粒粒径（降低比表面积），同时调节LiMn0.7Fe0.3PO4的晶体取向（改善动力学），使晶体沿着（010）面定向生长。以钴掺杂和碳包覆两种改性技术相结合进一步提高动力学性能，其中全电池（14000mAh）在1C倍率下1000次循环中容量保持率达到89.6%。该研究成果对推动磷酸锰铁锂（LFMP）材料产业化生产，尤其是液相法规模制备磷酸盐正极材料具有重要意义。
上述工作得到了国家自然科学基金、兴辽英才计划人才项目、辽宁省能源材料与电化学重点实验室支持。（供稿：化工学院 图片来源：化工学院）
全文链接https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139986

编辑：吕轶卓