拥有专利尤其是优化专利的厂商掌握先发优势。近几年，国内外企业纷纷开始布局磷酸锰铁锂，针对LMFP存在的性能问题，各厂商主要通过碳包覆、离子掺杂以及纳米化等手段进行改性。其中，工艺提高只是表观改性，从本质上改变其结构需引入第三方元素，但第二条路线技术壁垒较高，目前仅有少数企业拥有相关专利。

但是，磷酸锰铁锂目前仍存在。由于导电性差、电阻高，磷酸锰铁锂在充放电过程中的极化程度较大，电池的循环次数较磷酸铁锂减少了约1000次。为此，业界正在通过碳包覆、离子掺杂等材料改性技术努力弥补短板。

电池行业人士告诉《》记者。

业内人士指出。

掺杂改性钛酸锂可以细化钛酸锂的粒度，提高钛酸锂的电化学性能。通过掺杂，可以改变电荷转移，也可引起Li+在材料内部扩散阻力的变化。研究表明掺杂能增加电导率和Li+扩散速率，提升倍率和循环性能。

摘要  掺杂工艺对锂离子电池正极材料而言是一种有效的改性方法,稀土掺杂大量应用于正极材料改性中。简述了各类正极材料的不足,论述了近年来国内外在不同正极材料上掺杂稀土元素改性的研究进展,同时对稀土元素在高性能锂离子电池开发中的应用进行了展望。

然而富锂锰基材料具有容量不可逆损失、电压衰减与低倍率性能等缺点，距产业化仍有一定距离。为提升富锂锰基材料的性能，目前常见的改性方法为：体相掺杂、表面包覆以及共混改性。

、课题组将不同粒径的勃姆石掺杂改性UHMWPE隔膜，研究发现，勃姆石的粒径越细，对改性隔膜的耐热性能提升幅度越大，且所需的掺杂量越低。由于勃姆石表面含有羟基，掺杂改性后的隔膜对电解液的保持率提升20%，电解液在其表面的接触角降低50%。对掺杂改性隔膜再进行勃姆石涂覆[如图6(b)所示]，热收缩率可再降低40%。

材料降本：目前原材料标准不一，固相法沿用生产铁锂的方法，以磷酸铁为前驱体与锂盐和锰盐混合，未来使用锰铁矿（打成粉），再加磷酸制备后，成本会大幅下降。另一方面，各厂商在对LMFP改性过程中尽量采用低成本材料，如使用金属氧化物（成本低）制备复合多元磷酸铁锰钒锂，力泰锂能通过离子掺杂以及碳包覆提高LMFP电化学性能时，使用常见无机化工原料降成本。

结合多种改性方式，如显微结构调控，材料表面包覆，多元素掺杂等路径；也可以通过调整一些元素的比例来选择性地放大材料某方面的优点。

结合多种改性方式，如显微结构调控，材料表面包覆，多元素掺杂等路径；也可以通过调整一些元素的比例来选择性地放大材料某方面的优点。

研究者认为，富锂锰基正极容量退降、电压衰减的原因是电池循环过程中过渡金属溶出和晶格氧释放导致的，而晶格氧的释放和循环过程中锰的变价有关。另外，材料的热稳定性也一定程度上影响其性能表现。研究者进一步论述，单类型原子掺杂（取代过渡金属离子/碱金属离子，或取代阴离子）事实上忽视了阴阳离子共取代的交换相互作用。另外，廉价元素掺杂事实上也是更低成本的改性方法。

负载金属氧化物型催化剂，优点是活性组分不易流失，水热稳定性高，可用于高温及液相反应，但缺点是酸强度相对较弱，且催化加氢反应中产生的积炭会覆盖在分子筛的表面上，导致分子筛催化剂失活，针对这些问题进行改性是目前研制加氢催化剂的主要方向，而稀土元素掺杂具有明显的作用。如等研究发现稀土金属氧化物能提高催化剂稳定性，稀土元素的掺杂使得抗积炭性能显著增强，且能大幅提高催化剂的稳定性、还原性（低温），延长催化剂寿命。

金属与稀土离子之间存在着分工协同作用，在提高催化剂表面金属物种的分散性的同时能增加孤立态的金属离子的数量并抑制反应酸密度的降低，提高其催化剂活性。此外，稀土元素能作为电子改性剂，掺杂后可明显降低反应分子的表观活化能，有助于反应分子的活化，从而使其低温催化活性提高，如图1所示。

水热法是以水作为溶剂，充当反应介质，在一定温度和压力下，实现稀土掺杂分子筛的合成或改性。Singha等采用水热法制备了MgO和CeO2促进的Ni纳米粒子负载ZnO催化剂。发现氧化镁的高度碱性和氧化铈优异的氧化还原性能增加Ni的分散性，产生了强烈的金属-载体相互作用，有效地减少了催化剂表面积炭。

在一些经过稀土掺杂改性的分子筛中，其含有4%～5%的稀土氧化物，与稀土矿中的稀土含量相当，因此回收废分子筛中的稀土具有重要的价值，将其变废为宝，进行综合利用势在必行。

钛酸锂存在电子导电率低、倍率性能差的缺点，针对其缺点，现在主要的改性方法有结构纳米化、碳包覆、离子掺杂等。

材料仍然存在短板，改性技术逐步成熟。磷酸铁锂导电性较差，几乎属于绝缘体。较差的导电性、高电阻使磷酸锰铁锂在充放电过程中产生较大极化，电池在循环过程中出现各种副反应，直接导致电池的循环性能较差。此外，磷酸锰铁锂材料在充放电过程中容易发生Mn2+转变成Mn3+的Jahn-Teller效应，使得体积发生变化，以上问题使磷酸锰铁锂在使用过程中达不到理想状态。磷酸锰铁锂中掺杂金属离子是有效提升性能的手段，这种由磷酸锰铁锂和金属元素组成的材料称为M材料。有研究表明钒和镁的掺杂能够有效提升材料的充放电性能和循环性能，具备较好的应用前景。

从上述研究中，我们可以看到，恰当的体相掺杂手段对富锂锰基正极材料具有很积极的性能提升作用。研究使用的掺杂元素均相对廉价易得，而且电池材料体系也没有被充分优化。我们据此估计，合适的多元素掺杂改性对富锂锰基正极材料的性能提升可能还有相当多的潜力等待发掘。

并且基于上述提到的电催化还原CO2存在的问题，对于催化剂的改性来提高电催化还原CO2的催化活性也是当前研究的重中之重。目前有两种通用的方法来提高电催化剂的催化活性：①增加活性位点的数量。通过改进催化剂结构，暴露更多的活性位点；②提高每个活性位点的固有活性。为了达到催化剂催化活性，可以同时在这两方面对催化剂改性，因为这两种方法可以协同作用，不会相互排斥。制备纳米结构或负载型催化剂材料可以大大增加活性位点的数量，而杂原子掺杂、合金化、缺陷的引入可以进一步提高每个活性位点的固有属性。

并且基于上述提到的电催化还原CO2存在的问题，对于催化剂的改性来提高电催化还原CO2的催化活性也是当前研究的重中之重。目前有两种通用的方法来提高电催化剂的催化活性：①增加活性位点的数量。通过改进催化剂结构，暴露更多的活性位点；②提高每个活性位点的固有活性。为了达到催化剂催化活性，可以同时在这两方面对催化剂改性，因为这两种方法可以协同作用，不会相互排斥。制备纳米结构或负载型催化剂材料可以大大增加活性位点的数量，而杂原子掺杂、合金化、缺陷的引入可以进一步提高每个活性位点的固有属性。