1. X'inhu l-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju?
Il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju huwa materjal tal-katodu ġdid iffurmat bid-doping tal-fosfat tal-ħadid tal-litju b'ċertu ammont ta 'element tal-manganiż. Peress li r-raġġi joniċi u xi proprjetajiet kimiċi tal-manganiż u l-elementi tal-ħadid huma simili, il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju u l-fosfat tal-ħadid tal-litju huma simili fl-istruttura, u t-tnejn għandhom struttura taż-żebbuġa. Mill-perspettiva tad-densità tal-enerġija, il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju huwa superjuri għall-fosfat tal-ħadid tal-litju, għalhekk huwa meqjus bħala "verżjoni aġġornata tal-fosfat tal-ħadid tal-litju".
Il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju jista 'jkisser mill-konġestjoni tad-densità tal-enerġija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju. Fil-preżent, id-densità massima tal-enerġija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju stabbilizzat għal madwar 161 ~ 164Wh/kg. Bħala materjal ibbażat fuq il-fosfat b'densità ta 'enerġija ogħla, l-applikazzjoni tal-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju tista' tgħin biex tkisser il-konġestjoni tad-densità tal-enerġija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju, u b'hekk tagħti bidu għal opportunitajiet ta 'industrijalizzazzjoni.
Il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju għandu vantaġġi fid-densità tal-enerġija, is-sigurtà, il-prestazzjoni tat-temperatura baxxa u l-ispiża.
2.Tqabbil tal-prestazzjoni ta 'NCM, LFP u LFMP
Oġġett |
NCM |
LFP |
LMFP |
Formula kimika |
Li(NixCoyMnz)O2 |
LiFePO4 |
LiMn(1-x)FexPO4 |
Struttura tal-kristall |
Struttura f'saffi |
Peridot |
Peridot |
Kapaċità speċifika (mAh/g) |
150-220 |
130-140 |
130-140 |
Firxa tal-vultaġġ |
3.4-3.8 |
3.4 |
4.1 |
Densità tal-Enerġija (Wh/kg) |
180-300 |
100-200 |
Ogħla minn LFP |
Ħajja taċ-ċiklu (ħinijiet) |
800-2000 |
2000-6000 |
2000-3000 |
Prestazzjoni f'temperatura baxxa |
Tajjeb |
Ħażin |
Aħjar minn LFP |
Prestazzjoni ta 'temperatura għolja |
Ġeneralment |
Tajjeb |
Aħjar minn NCM |
sigurtà |
Ġeneralment |
Tajjeb |
Tajjeb |
Spejjeż materjali |
Spiża għolja |
Spejjeż baxxi |
Spejjeż baxxi |
Tabella ta' tqabbil tal-prestazzjoni
Densità tal-enerġija: NCM (nikil għoli) > LMFP > LFP
L-element tal-manganiż għandu l-vantaġġ ta 'vultaġġ għoli. Il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju huwa drogat bil-manganiż fuq il-bażi tal-fosfat tal-ħadid tal-litju biex iżid il-pjattaforma tal-vultaġġ minn 3.4V għal 4.1V. Il-vultaġġ għoli jġib densità għolja ta 'enerġija. Id-densità tal-enerġija tal-LMFP hija 15% ~ 20% ogħla minn dik tal-LFP. Id-densità tal-enerġija tal-LMFP tista 'tilħaq il-livell ta' NCM 523 jew saħansitra NCM 622, li għandha vantaġġi sinifikanti fuq LFP.
Sigurtà: LFP ≈ LMFP > NCM
Il-kristall LMFP għandu struttura eżagonali ippakkjata mill-qrib. L-akbar vantaġġ ta 'din l-istruttura hija l-istabbiltà tajba tagħha. Anke jekk il-joni tal-litju kollha jinqalgħu waqt l-iċċarġjar, ma jkun hemm l-ebda problema ta 'kollass strutturali. Fl-istess ħin, l-atomi P fil-materjal jiffurmaw tetrahedrons PO4 permezz ta 'rabtiet kovalenti qawwija ta' PO, u huwa diffiċli għall-atomi O li jaħarbu mill-istruttura, għalhekk il-materjal għandu sigurtà u stabbiltà għolja ħafna.
Prestazzjoni f'temperatura baxxa: NCM > LMFP > LFP
Nano-LFP għandu rata ta 'żamma tal-kapaċità ta' madwar 67% fi -20 grad, filwaqt li LMFP jista 'jżomm kapaċità ta' 71%. Meta mħallta ma 'materjali NCM bi proporzjon tal-massa ta' 15%, ir-rata ta 'żamma tista' tilħaq 74%.
Spiża tal-produzzjoni: NCM > LFP Ikbar minn jew ugwali għal LMFP
Min-naħa tal-materjal, id-dinja hija rikka fir-riżervi tal-mineral tal-manganiż, u l-ispejjeż ta 'LMFP u LFP huma kważi l-istess. L-ispiża tal-manifattura tal-LMFP hija madwar 10% aktar għalja minn LFP, iżda d-densità tal-enerġija tal-LMFP tista 'tiżdied bi 15%. Permezz tat-teknoloġija sussegwenti u l-aġġornamenti tal-materja prima, l-ispiża tal-manifattura se tkun mill-inqas 10% inqas minn LFP fil-futur.
Parametri tal-prestazzjoni |
NCM |
LFP |
LMFP |
Rata ta 'diffużjoni tal-jone tal-litju (cm2/S) |
10-9 |
10-14 |
10-15 |
Konduttività (S/ċm) |
10-3 |
10-9 |
10-13 |
Tqabbil ta 'proprjetajiet konduttivi ta' NCM, LFP u LFMP
3. X'inhu l-akbar konġestjoni tal-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju?
Il-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju għandu difetti fil-prestazzjoni tar-rata, il-prestazzjoni taċ-ċiklu, eċċ., Li jfixkel l-avvanz tal-industrijalizzazzjoni. Il-konduttività u r-rata tad-diffużjoni tal-jone tal-litju huma baxxi, u l-prestazzjoni tar-rata hija relattivament fqira.
Struttura tal-kristall: Għalkemm l-istruttura eżagonali ippakkjata mill-qrib tal-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju hija sigura u stabbli, m'hemm l-ebda netwerk ottahedron tat-tarf komuni FeO6 (MnO6) kontinwu fil-materjal, iżda huwa konness permezz ta 'tetrahedrons PO4. Għalhekk, ma tistax tifforma struttura Co-O-Co kontinwa bħal materjali tal-ossidu tal-kobalt tal-litju. Il-materjal għandu konduttività fqira u prestazzjoni fqira ta 'skarika ta' kurrent għoli. Barra minn hekk, dawn il-poliedri jiffurmaw struttura tridimensjonali interkonnessa, li tirrestrinġi l-moviment tal-joni tal-litju f'kanali unidimensjonali.
Proprjetajiet metalliċi: L-element tal-manganiż għandu konduttività relattivament dgħajfa. Id-distakk tal-enerġija tat-tranżizzjoni tal-elettroni fil-fosfat tal-manganiż tal-ħadid tal-litju huwa għoli daqs 2eV (id-distakk tal-enerġija tat-tranżizzjoni tal-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa 0.3eV), li għandu l-iżvantaġġi ta 'konduttività baxxa u mobilità tal-jone.