【来源:广西自治区科技厅_科技报】
近年来，随着汽车工业的发展，传统燃油汽车尾气排放造成的空气体污染逐渐增加。为了改变这种状况，国家开始大力支持锂电池为动力的新能源汽车的发展，锂电池的需求量大增。正极材料作为锂电池的关键材料，其产业化水平直接制约着新能源电池的发展。在广西来宾，有一家化工企业，在锂电池正极材料的研发上崭露头角，成为行业的新兴力量。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已获2021年广西科技进步二等奖。
陈启智，1998年毕业于重庆大学化学化工学院化学工艺专业，2021年获广西大学博士学位。他在金属化学工程领域取得了巨大成就。2006年，陈启智作为特殊人才被广西汇源锰业有限公司引进并聘用，至今已为企业贡献了16个年头。
电解锰是冶炼行业常用的添加剂。有一种说法是锰不炼钢。此外，还有锰铜合金、锰铝合金等。锰可以提高这些合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。初出茅庐的陈启智，曾经豪情万丈，渴望在汇源锰业一展宏图，为企业发展贡献自己的才华。然而市场的激烈竞争让企业遇到了前所未有的困难，也让他体会到了创业的艰辛。电解金属锰作为冶炼行业不可或缺的添加剂，应该不缺乏市场。然而，随着国内工业生产技术升级改造、节能减碳等环境影响，国内市场对金属锰的需求日趋饱和，同行业竞争日趋激烈。曾经以电解金属锰为主要产品的汇源锰业，因滞销亏损严重，逐渐走向破产。
意志坚强、不甘示弱的陈启智无论如何也接受不了眼睁睁看着企业被拍卖的结局，开始苦苦思索企业管理的问题和解决办法。好事多磨，而国内以锂电池为代表的新能源产业正在蓬勃发展，这让他敏锐地发现了企业扭亏为盈的一线曙光。
2012年前后，国内电解锰金属竞争激烈残酷，企业产品无优势。连年亏损让我们不得不研究新的产品方向。陈一直看到电解二氧化锰在电池行业，尤其是锂电池方面有很好的前景，于是开始关注。
这是生活中常见的电池，由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四部分组成，其中正极材料决定了电池的能量密度和循环寿命。正极里的黑色粉末是电解二氧化锰，在储存电能和放电中起着重要作用。是电子行业动力电池和磁性材料及组件的关键原材料，广泛应用于电动汽车、物流车、公交车等低速新能源汽车。企业还发现，使用电解二氧化锰的锰酸锂电池与天然二氧化锰相比，具有容量大、活性强、体积小、寿命长等优点。这使得电解二氧化锰成为新能源领域制造高功率高放电电池和电子工业磁性材料及元器件的关键原料。
电解二氧化锰不仅用途广泛，而且市场需求巨大，生产成本比电解金属锰更有优势。相比之下，汇源锰业及时下定决心调整生产方向，专注于电解二氧化锰的研发和生产。这种调整既是机遇，也是挑战。陈启智率先垂范，带领技术团队致力于新产品的研发和生产。
在国家政策的推动下，高性能电解二氧化锰作为重要的电池正极材料，已进入发展快车道，市场需求呈现快速增长趋势。随之而来的是，不同客户对电解二氧化锰产品的要求也在不断上升，对产品质量有了个性化的标准。面对不同的客户需求，迫切需要拓展市场的企业必须进行相应的技术改造和升级。一是课题组从电解二氧化锰精炼生产工艺细节入手，扎实开展工艺升级技术研究。
生产电解二氧化锰，首先将二氧化锰矿和黄铁矿研磨混合，然后采用两矿一步法联合。固液分离后，得到硫酸锰溶液。然后经过净化除杂，得到合格的溶液。然后将粗产品在电解槽中电解，粗产品经漂洗、研磨后得到电解二氧化锰产品。
为了使产品质量过硬，需要突破电解板钝化严重、微成分均质化困难等关键技术瓶颈。如何解决这些问题，企业的技术团队着眼于低成本、绿色生产技术和性能控制。经过艰苦细致的研究，终于取得了一系列创新性的研究成果。团队首先开发了均质纳米种子诱导电解二氧化锰生长技术，提出了实时控制动态浸泡清洗电解极板的方法，解决了高电流密度下极板钝化的问题，实现了电解二氧化锰正极材料的高效、优质、低成本生产。
此外，技术团队还提出了“两步三温区”焙烧法和多阳离子共掺杂改性法，突破了锰酸锂正极材料微观组分难以均匀化的技术瓶颈，解决了充放电过程中晶格畸变和锰元素溶出损失的问题，提高了正极材料的结构稳定性和电化学性能。
“两步三温区”烘烤法和多元阳离子共掺杂改性法主要解决了产品微观层面的均质化问题，从而降低了电池在充放电过程中的损耗和老化，显著提高了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。
没有付出，就没有收获。汇源锰业近年来通过加大科技研发投入，取得了丰硕成果。企业先后获得省部级科技进步奖、技术发明奖等奖项12项，申请PCT国际专利2项，国家专利30项，其中发明专利19项，实用新型专利3项已获授权。该成果生产的锰酸锂正极材料等相关产品近三年增加销售额63.2亿元，实现利润3.54亿元。企业现有生产规模为每年15万吨电解二氧化锰，占全球市场份额的28%，其中锰酸锂电解二氧化锰市场份额高达35%，已成长为全球最大的电解二氧化锰生产企业。
在具有广西特色的锰及锰深加工产业技术、低品位复杂锰矿综合利用技术方面，企业拥有多项具有自主知识产权的科研成果，打造具有行业影响力的锰基新能源材料生产基地。
未来发展规划为建设国家新能源锰基材料科研生产基地，力争到“十四五”末，将公司建设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研究目标的集团上市公司。锰渣全部资源化利用，新能源电池材料生产、研发、绿色产业链一体化。
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