Comparação de desempenho de NCM, LFP e LFMP

1. O que é fosfato de manganês e ferro-lítio?

Lítio fosfato de ferro manganês é um novo material catódico formado por dopagem de lítio fosfato de ferro com uma certa quantidade de elemento manganês. Desde o iônico raios e algumas propriedades químicas dos elementos manganês e ferro são semelhantes, fosfato de manganês de ferro-lítio e fosfato de ferro-lítio são semelhantes em estrutura, e ambos têm uma estrutura olivina. Do ponto de vista da energia densidade, o fosfato de manganês de ferro-lítio é superior ao ferro-lítio fosfato, por isso é considerado uma "versão atualizada do ferro-lítio fosfato".

Lítio fosfato de ferro manganês pode romper o gargalo de densidade de energia de fosfato de ferro-lítio. Atualmente, a densidade máxima de energia do ferro-lítio o fosfato estabilizou em torno de 161~164Wh/kg. Como um material à base de fosfato com maior densidade de energia, a aplicação de fosfato de manganês de ferro-lítio pode ajudar a romper o gargalo de densidade de energia do fosfato de ferro-lítio, inaugurando assim oportunidades de industrialização.

Lítio fosfato de ferro manganês tem vantagens em densidade energética, segurança, baixo desempenho e custo de temperatura.

2.Comparação de desempenho de NCM, LFP e LFMP

Comparação de desempenho mesa

Densidade de energia: NCM (alto níquel) LMFP LFP

O elemento manganês tem a vantagem da alta tensão. O fosfato de manganês e ferro-lítio é dopado com manganês com base em fosfato de ferro-lítio para aumentar a tensão plataforma de 3,4V a 4,1V. A alta tensão traz alta densidade de energia. O a densidade de energia do LMFP é 15% ~ 20% maior que a do LFP. A densidade de energia do LMFP pode atingir o patamar da NCM 523 ou mesmo da NCM 622, o que tem significativo vantagens sobre o LFP.

Segurança: LFP â LMFP NCM

O cristal LMFP tem um estrutura hexagonal compacta. A maior vantagem desta estrutura é sua boa estabilidade. Mesmo que todos os íons de lítio sejam separados durante o carregamento, não haverá problema de colapso estrutural. Ao mesmo tempo, os átomos de P no material formam tetraedros PO4 através de fortes ligações covalentes de PO, e é difícil para os átomos de O escaparem da estrutura, então o material tem segurança e estabilidade muito altas.

Baixa temperatura desempenho: NCM LMFP LFP

Nano-LFP tem capacidade taxa de retenção de cerca de 67% a -20°C, enquanto o LMFP pode manter uma capacidade de 71%. Quando misturado com materiais NCM com uma proporção de massa de 15%, a taxa de retenção pode chegar a 74%.

Custo de produção: NCM LFP ⥠LMFP

Do lado material, o mundo é rico em reservas de minério de manganês, e os custos de LMFP e LFP são quase o mesmo. O custo de fabricação do LMFP é cerca de 10% mais caro do que o LFP, mas a densidade energética do LMFP pode ser aumentada em 15%. Através de subseqüentes atualizações de tecnologia e matéria-prima, o custo de fabricação será de pelo menos 10% menor que o LFP no futuro.

Comparação de condutores propriedades de NCM, LFP e LFMP

3. Qual é o maior gargalo do fosfato de manganês e ferro-lítio?

Lítio ferro manganês fosfato tem defeitos no desempenho da taxa, desempenho do ciclo, etc., que impede o avanço da industrialização. A condutividade e íon de lítio a taxa de difusão é baixa e o desempenho da taxa é relativamente ruim.

Estrutura cristalina: Embora a estrutura hexagonal compacta do manganês de ferro-lítio o fosfato é seguro e estável, não há borda compartilhada contínua de FeO6 (MnO6) rede octaédrica no material, mas está conectada através de tetraedros PO4. Portanto, não pode formar uma estrutura contínua de Co-O-Co como o lítio-cobalto materiais de óxido. O material tem baixa condutividade e baixa corrente desempenho de descarga. Além disso, esses poliedros formam uma rede interconectada estrutura tridimensional, restringindo o movimento de íons de lítio em canais unidimensionais.

Propriedades metálicas: O elemento manganês tem condutividade relativamente fraca. A lacuna de energia de transição de elétrons no fosfato de manganês de ferro-lítio é tão alto quanto 2eV (a transição a lacuna de energia do fosfato de ferro-lítio é de 0,3eV), que tem as desvantagens de baixa condutividade e mobilidade iônica.