锰基锂离子电池材料界面调控策略的研究进展与挑战

熊攀宇１，杨世春２，刘新华２，詹海青３，潘家鸿１，杨勇３，陈飞２，宋言格４，鲁志佩５，李华成３，７，韦庆锰６，闫冠杰３，张旭明７，刘凯龙８，刘鑫翔１，詹锋１（1.广西大学资源环境与材料学院；2.北京航空航天大学交通科学与工程学院3.南方锰业集团有限责任公司；4.宁德时代新能源科技股份有限公司；5.深圳市比亚迪锂电池有限公司；6.广西锰华新能源科技发展有限公司；7.百色学院；8.山东大学控制工程与科学学院）

摘要：锰基锂离子电池材料因其资源丰富和成本优势，成为实现规模化储能应用的关键候选体系。锰基锂离子电池材料的发展历经三个阶段：早期研究聚焦于材料本征缺陷的识别，如尖晶石结构的Ｊａｈｎ-Ｔｅｌｌｅｒ畸变、层状材料的氧流失问题，揭示了锰溶解和相变引发的循环衰减机制。当前研究重心转向界面工程策略，通过表面包覆、离子掺杂及异质结构设计等多重手段协同优化电极/电解质界面稳定性，显著提升了材料在高电压下的结构完整性。近期趋势表明，先进原位表征技术与理论计算的结合，正推动界面动态演变机制的深入解析。但仍存在关键挑战：全固态电池中界面阻抗的调控尚未突破，极端工况（高温/高倍率）下的长效稳定性不足，以及缺乏普适性的界面设计理论模型。未来的研究可致力于开发仿生自适应界面层以应对复杂电化学环境，融合机器学习优化多尺度界面设计，并探索高兼容性固态电解质体系，从而推动锰基材料在下一代高安全、高能量密度储能系统中的实际应用。

关键词：锰基正极材料；锂离子电池；界面工程；电化学衰减；储能材料