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磷酸锰铁锂的优势有哪些?
来源: | 作者:purnssa123 | 发布时间: 2022-11-14 | 68 次浏览 | 分享到:
研究认为,磷酸锰铁锂(LMFP)是磷酸铁锂的升级版,其与磷酸铁锂和磷酸锰锂的性质相似,较三元材料有更好的热稳定性、化学稳定性及经济性,同时电池安全性方面和磷酸铁锂相当,能量密度优于磷酸铁锂。

研究认为,磷酸锰铁锂(LMFP)是磷酸铁锂的升级版,其与磷酸铁锂和磷酸锰锂的性质相似,较三元材料有更好的热稳定性、化学稳定性及经济性,同时电池安全性方面和磷酸铁锂相当,能量密度优于磷酸铁锂。

发展契机:现有橄榄石结构磷酸盐正极材料存在应用瓶颈

  磷酸盐基正极材料LiMPO4属于聚阴离子型正极材料,为正交晶系呈橄榄石结构,M可由Fe、Mn、Co、Ni等元素组成。其中,磷酸钴锂(4.8V)和磷酸镍锂(5.2V)充放电平台过高,已超过传统电解液所能承受的最大电压平台(4.5V),难以被商业化应用,而磷酸锰锂LMP和磷酸铁锂LFP可适配现有电解液体系,具备商业应用基础。


磷酸锰铁锂:兼顾高能量密度与高安全性

  LMFP可利用Mn和Fe的协同效应,结合磷酸铁锂(稳定的电化学性能)和磷酸锰铁锂(高电压)优势,兼顾高能量密度与高安全性,同时其电压平台(4.1V)可适配常规电解液,这为切入市场提供契机。


磷酸锰铁锂:锰铁比例的不同,带来电化学性能上的差异

  铁和锰离子半径相近,易形成固溶体,实现原子级别的混合。材料中锰铁比例的不同,会带来电化学性能上的差异,第一,锰含量过低:LMFP材料平台电压提升不够明显,影响材料的能量密度。

磷酸锰铁锂:制备路线与LFP相似,液相法更适配

  传统的固相法,工艺简单,利于批量生产,但不易控制产品的粒度及分布,均匀性较差。液相法:产成品一致性更好,更能缓解锰溶出等问题,更易形成均一的固溶体,利于锂离子的脱嵌材料,能量密度更高,但工艺更为复杂,成本较高。由此,液相法更适配LMFP,使用该方法进行量产的企业可构筑其工艺技术壁垒。

  行业预计,未来700公里左右续航里程的中端电动车将会大规模应用磷酸锰铁锂电池,2025年需求量为234GWh,与之对应的磷酸锰铁锂正极材料的需求量为46.8万吨,正极材料市场空间为374.4亿元。