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應(yīng)用在即,磷酸錳鐵鋰的優(yōu)勢有哪些?

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2022-10-18 16:48【

  研究認(rèn)為,磷酸錳鐵鋰(LMFP)是磷酸鐵鋰的升級版,其與磷酸鐵鋰和磷酸錳鋰的性質(zhì)相似,較三元材料有更好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及經(jīng)濟性,同時電池安全性方面和磷酸鐵鋰相當(dāng),能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰。

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發(fā)展契機:現(xiàn)有橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鹽正極材料存在應(yīng)用瓶頸

  磷酸鹽基正極材料LiMPO4屬于聚陰離子型正極材料,為正交晶系呈橄欖石結(jié)構(gòu),M可由Fe、Mn、Co、Ni等元素組成。其中,磷酸鈷鋰(4.8V)和磷酸鎳鋰(5.2V)充放電平臺過高,已超過傳統(tǒng)電解液所能承受的最大電壓平臺(4.5V),難以被商業(yè)化應(yīng)用,而磷酸錳鋰LMP和磷酸鐵鋰LFP可適配現(xiàn)有電解液體系,具備商業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)。

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磷酸錳鐵鋰:兼顧高能量密度與高安全性

  LMFP可利用Mn和Fe的協(xié)同效應(yīng),結(jié)合磷酸鐵鋰(穩(wěn)定的電化學(xué)性能)和磷酸錳鐵鋰(高電壓)優(yōu)勢,兼顧高能量密度與高安全性,同時其電壓平臺(4.1V)可適配常規(guī)電解液,這為切入市場提供契機。

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磷酸錳鐵鋰:錳鐵比例的不同,帶來電化學(xué)性能上的差異

  鐵和錳離子半徑相近,易形成固溶體,實現(xiàn)原子級別的混合。材料中錳鐵比例的不同,會帶來電化學(xué)性能上的差異,第一,錳含量過低:LMFP材料平臺電壓提升不夠明顯,影響材料的能量密度。

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磷酸錳鐵鋰:制備路線與LFP相似,液相法更適配

  傳統(tǒng)的固相法,工藝簡單,利于批量生產(chǎn),但不易控制產(chǎn)品的粒度及分布,均勻性較差。液相法:產(chǎn)成品一致性更好,更能緩解錳溶出等問題,更易形成均一的固溶體,利于鋰離子的脫嵌材料,能量密度更高,但工藝更為復(fù)雜,成本較高。由此,液相法更適配LMFP,使用該方法進行量產(chǎn)的企業(yè)可構(gòu)筑其工藝技術(shù)壁壘。

  行業(yè)預(yù)計,未來700公里左右續(xù)航里程的中端電動車將會大規(guī)模應(yīng)用磷酸錳鐵鋰電池,2025年需求量為234GWh,與之對應(yīng)的磷酸錳鐵鋰正極材料的需求量為46.8萬噸,正極材料市場空間為374.4億元。

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