我的煤炭网

我的煤炭网>新闻>冶金电力>聚焦新能源“锰”将——记广西汇元锰业

聚焦新能源“锰”将——记广西汇元锰业

聚焦新能源“锰”将——记广西汇元锰业

近年来,随着汽车工业的发展,传统燃油汽车尾气排放对空气的污染也在逐步加剧。

为了改变这一局面,国家开始大力扶持发展以锂电池为动力的新能源汽车,随之而来的是锂电池的需求大大增加。而正极材料作为锂电池的核心关键材料,其产业化水平直接制约着新能源电池领域的发展。

在广西来宾,就有一家化工企业,在锂电池正极材料的研发过程中崭露头角,成为行业内的新兴力量,其研究成果——高性能锂离子电池正极材料关键技术及产业化项目更是获得了2021年度广西科学技术进步奖二等奖。

202208041548365420.jpg

202208041548361406.jpg

陈奇志,1998年毕业于重庆大学化学化工学院化工工艺专业,2021年获得广西大学博士学位,在金属化工领域研究造诣深厚。2006年,作为特殊人才,陈奇志被引进并受聘于广西汇元锰业有限责任公司,到今天已经为企业奉献了十六载春秋。

电解金属锰是冶炼工业中常用的添加剂,有无锰不成钢的说法,此外还有锰铜合金、锰铝合金等,锰在这些合金中能提高其强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。专业对口且初出茅庐的陈奇志曾经豪情万丈,渴望在汇元锰业一展抱负,为企业的发展贡献自己的才智。但是竞争激烈的市场让企业遭遇了前所未有的困境,也让他体会到了创业的艰辛。作为冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解金属锰在市场上不应缺少销路,但是随着国内工业生产技术升级转型、节能降碳等大环境影响,金属锰的国内市场需求日趋饱和,同行业竞争也日趋激烈,曾经一度把电解金属锰作为主要产品的汇元锰业,因滞销导致企业亏损严重,一步步到了破产的边缘。

性格要强、不甘人后的陈奇志无论如何不能接受眼睁睁看着企业被拍卖的结局,开始苦苦思索企业经营的问题与出路。功夫不负有心人,国内以锂电池为代表的新能源产业蓬勃发展,让他敏锐地找到了企业迎来转机的一线曙光。

202208041549106995.jpg

2012年前后,国内的电解金属锰的竞争相当激烈、残酷,企业的产品没有任何优势,连年亏损使得我们不得不研究新的产品方向。陈总看到电解二氧化锰在电池工业尤其是在锂电池方面有着不错的前景,于是开始把目光聚焦到这上面。

202208041549411728.jpg

202208041549413484.jpg

这是一块生活中常见的电池,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大部分组成,这其中正极材料决定着电池的能量密度以及循环使用寿命。正极材料里面的黑色粉末就是电解二氧化锰,起着存储电能和放电的重要作用,它是动力电池及电子工业磁性材料和磁性元件的关键原料,在电动车、物流车、公交车等低速新能源车上的应用非常广泛。企业还发现,使用电解二氧化锰的锰酸锂电池,相比使用天然的二氧化锰,具有电容大、活性强、体积小、寿命长等优点。这让电解二氧化锰日渐成为新能源领域制造高功率、高放电性电池以及电子工业磁性材料和磁性元件的关键原料。

电解二氧化锰不仅应用广泛、市场需求大,其生产成本也比电解金属锰更具优势。对比之下,汇元锰业痛下决心,及时调整生产方向,把主要精力放在了电解二氧化锰的研发和生产上。这样的调整,既是一个机遇也是一次挑战,陈奇志身先士卒,带领技术团队全力投入到新产品的研发与生产之中。

在国家政策推动下,高性能电解二氧化锰作为重要的电池正极材料进入了发展快车道,市场需求呈现快速增长趋势。随之而来的是不同的客户对电解二氧化锰产品的要求也水涨船高,且对产品质量有着个性化的标准。面对不同的客户需求,急需拓展市场的企业必须进行相应的技术改造升级。研究团队首先从电解二氧化锰的炼制生产流程细节入手,扎实开展工艺升级方面的技术攻关。

202208041550189800.jpg

生产电解二氧化锰,首先将二氧化锰矿、硫铁矿磨粉、配料,通过两矿一步法进行化合反应,固液分离后获得硫酸锰溶液,接着净化除杂,得到合格的溶液,然后进入电解槽电解获得粗产品,粗产品经漂洗、磨粉后获得电解二氧化锰产品。

202208041550433139.jpg

202208041550434896.jpg

要使产品质量过硬,在炼制生产环节中就必须突破电解极板钝化严重、微观组分均匀化难等关键技术瓶颈。如何解决这些难题,企业技术团队围绕低成本、绿色环保生产技术与性能调控等方面开展研究。经过艰苦细致的攻关,最终取得了一系列创新研究成果。团队首先研发了同质纳米晶种诱导生长电解二氧化锰技术,提出了实时控制动态浸泡清洗电解极板方法,解决了高电流密度下极板钝化难题,实现了电解二氧化锰正极材料高效、高质、低成本生产。

此外,技术团队还提出了“两步三温区”焙烧法和多元阳离子共掺杂改性方法,突破了锰酸锂正极材料微观组分难均匀化的技术瓶颈,解决了充放电过程中晶格畸变和锰元素溶解流失的难题,提高了正极材料的结构稳定性和电化学性能。

202208041551162329.jpg

“两步三温区”焙烧法和多元阳离子共掺杂改性方法,主要是解决产品微观层面均匀化的问题,从而降低电池在充放电过程中的损耗和老化,显著提高电池的常温循环性能和高温循环性能,循环稳定性和高温使用性能高于同类产品。

202208041551466779.jpg

202208041551465306.jpg

一分耕耘一分收获,汇元锰业近年来通过增加科技研发投入,取得了累累硕果。企业先后获省部级科技进步奖、技术发明奖等奖项12项,申请2项PCT国际专利,30项国家专利,其中19项发明专利和3项实用新型专利已经获得授权。本成果生产的锰酸锂正极材料等相关产品,近三年新增销售额63.2亿元、实现利润3.54亿元。而企业现有生产规模为年产15万吨电解二氧化锰,占全球市场份额的28%,其中锰酸锂型电解二氧化锰市场占有率高达35%,已经成长为全球最大的电解二氧化锰生产企业。

在锰及锰延伸加工产业技术、广西特色低品位复杂型锰矿综合利用技术方面,企业拥有诸多自主知识产权的科研成果,以此致力于打造具有行业影响力的锰系新能源材料生产基地。

202208041552249336.jpg

未来发展规划是构建国家新能源锰基材料研产基地,争取到“十四五”末,把公司打造成为以电解二氧化锰为核心基础,以高纯硫酸锰为突破方向,以锰酸锂正极材料为攻关目标的,锰渣全部实现资源化利用,集新能源电池材料生产、研发、绿色产业链为一体的集团化上市公司。

免责声明:本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。

下一篇:五矿稀土:五矿稀土集团100%股权划转至中国稀土集团的工商变更登记已办理完毕

上一篇:田艳赴下溪乡盆架山锰业有限公司督导检查安全隐患整改工作