Minstrongテクノロジー株式会社 
私は... クリスタル構造と純度: EMDの固有の利点
電解二酸化マンガン (EMD) は、電解プロセスを使用して調製され、結晶欠陥が豊富で、比表面積が大きく、電気化学的活性が高い典型的な γ-MnOの結晶構造を備えています。 研究によると、340〜380 ℃ での最適化された熱処理の後、不純物水の除去と細孔サイズの増加により、拡散抵抗が大幅に減少し、最大250.2 mAh/gの比容量が達成されます。 化学的に合成された二酸化マンガン (CMD) は、化学合成によってその結晶形を制御できますが、その全体的な結晶化度と活性サイト密度は、一般に高品質のEMDより劣っています。
重要な問題点: 不純物の含有量はバッテリーの安全性に直接影響します。 電解二酸化マンガン工学研究センターの研究によると、従来のEMDは不純物含有量が高く、粒子サイズが大きいため、高性能リチウムマンガン酸化物電池材料の要件を満たすことが困難です。 現在の技術的進歩は、Fe、Na、およびSO₄² ² などの不純物をppmレベルに削減することに焦点を当てています。
II。 排出比容量: CMDのカムバックの証拠
いくつかの学術研究は、興味深いデータを提供しています。 2つのマンガン源を使用したスピネルリチウムマンガン酸化物の調製に関する比較実験では、0.2C、0.5C、1C、2C、および3Cの放電率で、CMDによって調製されたリチウムマンガン酸化物の比容量は108.5、104.7、97.3、86.5であることが示されました。、および70.7 mAh/g、それぞれ、 一方、EMDグループのものは106.1、103.4、99.1、89.2、および75.5 mAh/gでした。 EMDは高レート (3C) でわずかな利点を示しましたが、CMDは低〜中レートの範囲でより優れたパフォーマンスを示しました。
別の研究では、マンガン源としてCMDを使用して調製されたリチウムマンガン酸化物は、より完全な結晶構造を持ち、その初期放電容量とサイクル性能がEMDグループのものよりも優れていることがさらに明らかになりました。 これは、非常に高レートではないアプリケーションの場合、CMDがより良い選択である可能性があることを示唆しています。
III。 レート性能と高温安定性: アプリケーションシナリオが選択を決定
高レート放電シナリオ (電動工具、スタートストップ電源など): 高い比表面積と優れた電子伝導率を備えたEMDは、大電流放電条件下でより高い容量保持を示します。
高温アプリケーション (自動車、屋外のエネルギー貯蔵など): 高温での従来のリチウムマンガン酸化物電池の急速な劣化は、業界の主要な問題点です。 ただし、高品質のCMDをマンガン源として使用し、ドーピングとコーティングによって変更されたパワータイプのリチウムマンガン酸化物電池は、エネルギー貯蔵分野で3000サイクル後に> 80% 、300サイクル後に> 80% の容量保持を達成しました。
IVだ コストとサプライチェーンの安定性
市場の観点から、EMDはバッテリー中の二酸化マンガンの市場を支配しており、2024年の世界市場規模は約15億ドルです。 EMDは主流の選択です。 一方、CMDは、ハイエンドで特殊なアプリケーション向けに配置されており、通常はより高い価格ですが、特定のパフォーマンス指標ではかけがえのないものです。
V。 プロセス適応性
EMDは、結合した水を除去し、細孔サイズの分布を最適化するために、厳密な熱処理 (通常は340〜420 ℃) を必要とします。焼結温度制御は非常に重要です。 CMDは、より柔軟な合成ルートを提供し、ターゲット製品の要件に応じて粒子サイズ、形態、および結晶形をカスタマイズできます。
EMDを選択する理由: 高レート放電、成熟したサプライチェーン、制御可能なコスト、豊富なプロセス経験。
CMDを選択する理由: 低〜中速での優れた比容量、より完璧な結晶構造、より優れた高温サイクル安定性、および高度なカスタマイズ。
究極の推奨事項: 高性能リチウムマンガン電池の材料選択の決定は、特定のアプリケーションシナリオに基づいている必要があります。EMDは、家庭用電化製品の高レート電池に適しています。長寿命と高温安定性を優先するエネルギー貯蔵および電力電池の場合、CMD変更ルートはより大きな可能性を秘めています。 製造業者は、独自のプロセス条件と組み合わせて、小バッチ試験と電気性能試験に基づいて最終的な選択を行うことをお勧めします。
著者: カカ
日付: 2026/4/9
WeChat
WechatでQRコードをスキャンする