www.188betkr.com 讯当前，磷酸铁锂（LFP）凭借优异的安全性能已成为市场主流选择，但其较低的能量密度严重制约了电池的能量上限。提升正极材料的电化学性能（如能量密度）已成为推动电化学工业发展及加速电动汽车产业转型的关键问题。
磷酸锰铁锂（LMFP）因其能量密度比LFP高出10%~20%被认为是LFP的进阶产品。然而，其固有的Jahn–Teller效应引发的结构畸变会导致锰溶出、电导率低及循环性能差等问题，严重制约了该材料的商业化应用。
针对上述问题，目前的研究主要围绕材料改性与结构设计两大策略展开，旨在稳定磷酸锰铁锂的晶体结构、提升本征电导率，并最终实现其在高电压、高倍率场景下的应用。
1.表面包覆
表面包覆是抑制锰溶出、减少副反应最直接有效的策略之一。通过构建稳定的包覆层（如碳包覆、金属氧化物（如Al?O?、ZrO?）、或快离子导体（如LATP、LLZO）），可以有效隔绝电解液与活性材料的直接接触，从而减轻电极-电解质界面处的Mn2+溶解及由此引发的催化性副反应。此外，精密的包覆层还能抑制充放电过程中的颗粒破裂，为电子和离子传输提供连续通路，进而提升倍率性能。
2.离子掺杂
离子掺杂是从原子尺度稳定LMFP晶体结构的根本性手段。通过引入不同价态的阳离子（如Mg??、Al??、Ti??、Zr??等）进行掺杂，可以部分取代晶格中的Li位或Fe/Mn位。这种操作不仅能有效抑制Jahn–Teller畸变，增强结构的整体稳定性，还能在材料内部创造更多的锂空位或电子缺陷，显著提高其本征电子电导率和锂离子扩散系数，从而同时改善其循环寿命与倍率性能。
3.颗粒纳米化
将LMFP材料制备成纳米尺度的颗粒是缩短锂离子扩散路径、提升倍率能力的有效途径。通过控制合成工艺（如溶剂热法、喷雾热解法），可以制备出球形、片状或一维纳米线等特殊形貌的材料。纳米化极大地增加了比表面积，提供了更多的电化学反应活性位点。然而，纳米化也带来了更高的表面能，可能导致副反应加剧。因此，通常将纳米化与表面包覆策略协同使用，在保证高倍率性能的同时维持界面的长期稳定。
4.与高电压电解液的适配性研究
LMFP材料的工作电压平台高达4.1V（vs. Li?/Li），这对传统碳酸酯类电解液的抗氧化稳定性提出了严峻挑战。电解液在高电压下的分解是导致电池阻抗增长、容量衰减的重要原因。因此，开发与应用LMFP匹配的高电压电解液体系至关重要。
综上所述，通过多元协同的改性策略并配套开发高电压电解液——是攻克磷酸锰铁锂材料瓶颈、充分发挥其高能量密度潜力的关键。
2025年11月26日，www.188betkr.com将在江苏常州举办“2025高压实磷酸（锰）铁锂技术大会”。届时，来自沈阳工业大学的史发年教授将作《高电压、高倍率磷酸锰铁锂材料探索研究》的报告。
锰基正极材料在锂离子电池的应用发挥重要作用，本报告将论述磷酸锰铁锂正极材料的特色与应用场景，它的优点与存在的问题，以及解决问题的办法。针对团队研究的磷酸锰铁锂正极材料的数据结果进行陈述与分享。作为在磷酸铁锂基础上改性的正极材料，磷酸锰铁锂正极材料具有更高电压特性和更高倍率性能，需要适配高电压稳定的电解液。最后展望锰基电极材料具有光明的应用前景，尤其在未来5-10年有望占领正极材料的主战场。
专家简介：史发年，博士，沈阳工业大学教授，博士生导师。中国能源学会能源与环境专业委员会委员，中国化工学会无机酸碱盐专业委员会智库专家委员，中国化学会高级会员。1991-1996年于中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室攻读硕士学位并直博；1997-2001年先后在南京大学配位化学国家重点实验室从事博士后研究、南京师范大学从事教学工作；2001-2014年在葡萄牙阿威罗大学化学系作博士后和研究员。目前主要研究方向包括：金属配合物材料设计与结构优化、复合材料、稀土功能材料、锂离子电池材料等的设计与改性。共发表学术论文180余篇，其中有10余篇论文进入ESI 1%高被引。积极与多家企业合作参加各种产学研用活动。主持国家自然科学基金面上项目、辽宁省教育厅重点项目及横向课题等。作为大会主席多次举办和主持国际学术会议。于近两年参与四项锂离子电池材料领域的团体标准起草与修订工作。
参考来源：
詹皓博等《锂离子电池磷酸锰铁锂正极材料研究进展》
黄宗朋等《锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研究进展》
（www.188betkr.com 编辑整理/乔木）
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