Leistungsvergleich von NCM, LFP und LFMP

1. Was ist Lithiumeisenmanganphosphat?

Lithium Eisenmanganphosphat ist ein neues Kathodenmaterial, das durch Dotieren mit Lithium entsteht Eisenphosphat mit einer bestimmten Menge Manganelement. Seit dem ionischen Radien und einige chemische Eigenschaften von Mangan- und Eisenelementen sind ähnlich, Lithiumeisenmanganphosphat und Lithiumeisenphosphat sind ähnlich Struktur, und beide haben eine Olivinstruktur. Aus der Perspektive der Energie Dichte ist Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat Lithium-Eisen überlegen Phosphat, daher gilt es als „verbesserte Version von Lithiumeisen“. Phosphat".

Lithium Eisenmanganphosphat kann den Engpass der Energiedichte durchbrechen Lithiumeisenphosphat. Derzeit ist die maximale Energiedichte von Lithiumeisen Phosphat hat sich bei etwa 161–164 Wh/kg stabilisiert. Als Material auf Phosphatbasis mit höherer Energiedichte, der Einsatz von Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat kann dabei helfen, den Energiedichteengpass von Lithiumeisenphosphat zu überwinden, Dies eröffnet Chancen für die Industrialisierung.

Lithium Eisenmanganphosphat hat Vorteile in Bezug auf Energiedichte, Sicherheit und niedrige Energie Temperaturleistung und Kosten.

2.Leistungsvergleich von NCM, LFP und LFMP

Leistungsvergleich Tabelle

Energiedichte: NCM (hoher Nickelgehalt) LMFP LFP

Mangan-Element hat Der Vorteil der Hochspannung. Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat ist dotiert Mangan auf Basis von Lithiumeisenphosphat zur Spannungserhöhung Plattform von 3,4 V auf 4,1 V. Die Hochspannung bringt eine hohe Energiedichte. Der Die Energiedichte von LMFP ist 15 bis 20 % höher als die von LFP. Die Energiedichte von LMFP kann das Niveau von NCM 523 oder sogar NCM 622 erreichen, was von Bedeutung ist Vorteile gegenüber LFP.

Sicherheit: LFP â LMFP NCM

LMFP-Kristall hat eine hexagonale dicht gepackte Struktur. Der größte Vorteil dieser Struktur ist seine gute Stabilität. Auch wenn sich beim Laden alle Lithium-Ionen lösen, Es wird kein Problem eines strukturellen Zusammenbruchs geben. Gleichzeitig sind die P-Atome im Material bilden PO4-Tetraeder durch starke kovalente Bindungen von P-O und Es ist für O-Atome schwierig, aus der Struktur zu entkommen, so das Material sehr hohe Sicherheit und Stabilität.

Niedrige Temperatur Leistung: NCM LMFP LFP

Nano-LFP hat eine Kapazität Retentionsrate von etwa 67 % bei -20 °C, während LMFP eine Kapazität von aufrechterhalten kann 71 %. Bei Mischung mit NCM-Materialien mit einem Massenverhältnis von 15 % beträgt die Rückhalterate kann 74 % erreichen.

Produktionskosten: NCM LFP ⥠LMFP

Von der materiellen Seite her Die Welt ist reich an Manganerzreserven und die Kosten für LMFP und LFP sind hoch fast gleich. Die Herstellungskosten von LMFP sind etwa 10 % höher als LFP, aber die Energiedichte von LMFP kann um 15 % erhöht werden. Durch nachfolgende Technologie- und Rohstoff-Upgrades werden die Herstellungskosten mindestens betragen 10 % niedriger als LFP in der Zukunft.

Vergleich von leitend Eigenschaften von NCM, LFP und LFMP

3. Was ist das Größte? Engpass bei Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat?

Lithium-Eisen-Mangan Phosphat weist Mängel in der Geschwindigkeitsleistung, der Zyklusleistung usw. auf, die behindert den Fortschritt der Industrialisierung. Die Leitfähigkeit und Lithiumionen Die Diffusionsrate ist niedrig und die Ratenleistung ist relativ schlecht.

Kristallstruktur: Obwohl die hexagonal dicht gepackte Struktur von Lithium-Eisen-Mangan Phosphat ist sicher und stabil, es gibt keine durchgehende FeO6 (MnO6) gemeinsame Kante Es handelt sich um ein Oktaeder-Netzwerk im Material, das jedoch durch PO4-Tetraeder verbunden ist. Daher kann es keine kontinuierliche Co-O-Co-Struktur wie Lithiumkobalt bilden Oxidmaterialien. Das Material hat eine schlechte Leitfähigkeit und einen schlechten Hochstrom Entladeleistung. Darüber hinaus bilden diese Polyeder einen Verbund dreidimensionale Struktur, die die Bewegung von Lithiumionen einschränkt eindimensionale Kanäle.

Metallische Eigenschaften: Das Manganelement hat eine relativ schwache Leitfähigkeit. Die Übergangsenergielücke von Elektronen in Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat beträgt bis zu 2 eV (der Übergang). Die Energielücke von Lithiumeisenphosphat beträgt 0,3 eV), was die Nachteile mit sich bringt geringe Leitfähigkeit und Ionenmobilität.