Ứng dụng của mangan tetroxit (Mn₃O₄) trong pin lithium-ion đã được mở rộng trong những năm gần đây, chủ yếu là trong pin LMO, với tầm quan trọng thị trường và tiềm năng tăng trưởng đáng được chú ý.

1. Ứng dụng và lợi thế của phương pháp mangan tấm:

Phương pháp mangan tấm chiếm vị trí chủ đạo trong sản xuất mangan tetroxit dùng cho pin, với Sinosteel NMC là doanh nghiệp đại diện. Thị phần của phương pháp mangan sunfat tương đối ổn định, với Dalong Huicheng là doanh nghiệp đại diện. Phương pháp tái chế chiếm tỷ lệ nhỏ hơn, với New Era Zhongneng là doanh nghiệp đại diện.

Mangan tetroxit được sản xuất bằng phương pháp mangan tấm có những ưu điểm như độ ổn định tốt, độ tinh khiết cao, kiểm soát tạp chất hiệu quả, các chất từ tính dễ kiểm soát hơn và chi phí thấp hơn.

2. Mangan tetroxit đã được ứng dụng rộng rãi trong thị trường LMO

Ưu thế vật liệu: Hàm lượng tạp chất thấp, hình dạng cầu và diện tích bề mặt riêng nhỏ đảm bảo hiệu suất ổn định. LMO được sản xuất có dung lượng cao trên mỗi gam, hiệu suất tuần hoàn và lưu trữ tốt và hiệu suất nhiệt độ cao tuyệt vời.

Lợi ích kinh tế: Mangan tetroxit mang lại những lợi thế về hiệu quả chi phí đáng kể, với giá thị trường thấp hơn so với mangan dioxide, liều lượng thấp hơn và giảm lượng tiêu thụ lithium carbonate.

Phạm vi ứng dụng: Thích hợp cho nhiều loại pin lithium-ion, đặc biệt là hoạt động tốt trong thị trường cao cấp.

3. Những đột phá trong các ứng dụng hạ nguồn, mở rộng sang các vật liệu cátốt mới dựa trên mangan

LMFP, là vật liệu cátốt thế hệ mới cho pin lithium-ion, có chi phí thấp và độ an toàn cao, và dự kiến sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong xe điện mới năng lượng (NEV) và các thiết bị lưu trữ năng lượng (ESS). Nguồn mangan được sử dụng khác nhau, với các doanh nghiệp áp dụng mangan tetroxit, mangan carbonate, mangan sunfat và mangan dioxide, trong số những loại khác. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ ra rằng mangan tetroxit đang dần trở thành xu hướng chính, với các doanh nghiệp vận chuyển hàng đầu như Hengchuang Nano và Ronbay Skoland cũng áp dụng con đường này. Năm 2024, sản lượng LMFP của Trung Quốc chỉ đạt 10.000 tấn, không đạt được kỳ vọng. Dự kiến sản lượng sẽ tăng hơn 20% so với tháng trước vào năm 2025, mang lại sức sống mới cho thị trường mangan tetroxit.

Lithium niken mangan acid áp cao, với điện áp làm việc và mật độ năng lượng cao, có triển vọng thị trường hứa hẹn trong các lĩnh vực yêu cầu mật độ năng lượng cao, như xe điện và pin hiệu năng cao. So với mangan dioxide, lithium niken mangan acid sử dụng mangan tetroxide và niken oxide làm nguyên liệu có chi phí thấp hơn. Trong phương pháp tổng hợp dạng rắn, sử dụng mangan tetroxide làm nguyên liệu, dung lượng trên mỗi gram lithium niken mangan acid có thể đạt 135mAh/g, với tỷ lệ duy trì dung lượng lớn hơn 80% sau 1.500 chu kỳ, khiến nó trở thành một trong những vật liệu cực dương thế hệ tiếp theo rất hứa hẹn cho pin lithium-ion. Tuy nhiên, sự suy giảm dung lượng nhanh chóng của nó trong quá trình chu kỳ hạn chế ứng dụng và triển vọng thương mại hóa của nó. Nếu những thách thức kỹ thuật này có thể được khắc phục trong tương lai, tiềm năng phát triển của nó sẽ rất lớn.

Do đó, có thể thấy rằng ứng dụng của Mn3O4 trong vật liệu cực dương dựa trên mangan không chỉ giới hạn ở pin LMO hiện có, mà còn đang mở rộng sang lĩnh vực vật liệu cực dương dựa trên mangan mới (như LMFP và lithium niken mangan oxide áp cao). Vị trí thống trị và lợi thế công nghệ của phương pháp mangan sheet cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thúc đẩy và ứng dụng Mn3O4. Cùng với những lợi thế kinh tế và hiệu năng đáng kể của nó, triển vọng ứng dụng của Mn3O4 trong thị trường pin lithium trong tương lai là vô cùng rộng lớn. Thông qua đổi mới công nghệ và quảng bá thị trường liên tục, vai trò của Mn3O4 trong lĩnh vực năng lượng mới sẽ được nâng cao hơn nữa, góp phần vào sự phát triển của công nghệ pin và ngành công nghiệp năng lượng mới.