中巴青年团队联合攻关 锰基催化材料获国际化工巨头SABIC科研合作认可

　　依托广西电化学能源材料与器件科技成果转化中试研究基地，广西师范大学“锌锰新材”创业团队顺利完成首批公斤级锰基氧还原催化剂中试验证。这是该团队继实验室小试取得技术突破后，首次实现公斤级规模化制备，标志着锰基非铂催化技术从实验室研发向产业化落地迈出了里程碑式的一步。
　　作为最具发展潜力的非铂催化路线之一，锰基氧还原催化剂凭借原料成本低、资源储量丰富的优势，被行业视为破解锌空电池“铂依赖”困境的核心方向。但长期以来，该路线始终停留在实验室克级制备阶段，一旦放大到公斤级生产，普遍存在批次性能波动大、活性位点均匀性下降、循环稳定性衰减等问题，成为制约其产业化的核心瓶颈。
　　为攻克放大难题，团队选择依托自治区级中试平台开展试验。该平台具备电化学能源材料中试生产的全套标准化设备与工艺条件，拥有完整的配料、反应、热处理、检测全链条体系，可开展百克级到十公斤级的催化材料中试放大验证。为保障中试顺利推进，团队前期完成了原料适配、工艺参数预演、小试验证等一系列准备工作，针对广西本土工业级锰粉的杂质特性，提前优化了前驱体合成配比与提纯工艺。
　　本次中试共完成3个批次样品制备，全程严格遵循“配料—前驱体合成—高温热解—提纯活化—粒度调控”标准化流程。经系统性能检测，B2301、B2303批次各项指标均达到合格标准，其中最优批次B2303半波电位达0.895V vs RHE，质量活性18.1 mA/cm²，锌空电池循环寿命836小时，整体性能与实验室小试水平基本持平，验证了公斤级制备的可行性。B2302批次因Mo/Mn原子比偏离最优区间，性能略低于规格限值，判定为临界合格，也暴露了首批中试在配料均匀性、炉内温度场分布等方面的优化空间。
　　针对首批中试发现的均一性问题，团队已形成系统性工艺优化方案，计划于2026年底启动第二批公斤级中试。优化方向主要包括三方面：一是升级自动化配料系统，引入在线成分检测，将元素配比误差从±0.05缩小至±0.02；二是优化管式炉升温程序与气流分布，通过流场模拟改善炉内温度均匀性，解决局部过热导致的元素偏析问题；三是新增超临界萃取提纯工序，去除残留有机物杂质，提升产品纯度。团队目标将批次合格率从首批的66.7%提升至95%以上，为后续柔性代工量产奠定坚实工艺基础。
　　该技术落地后，将充分对接广西本地锰矿资源优势。广西是全国最大的锰矿原料基地之一，查明资源储量约2.8亿吨，占全国总量43.34%，但本土资源深加工利用率不足35%。锰基催化材料的产业化，将推动本土锰资源从初级矿产品向高附加值新能源材料升级，助力广西千亿元锰产业集群转型升级，同时大幅降低锌空电池核心材料成本，推动其在助听器、便携储能、备用电源等场景的规模化应用。