Анализ преимуществ и текущего состояния катодных материалов для литий-марганцево-фосфатных батарей

Сначала взгляните на два недавних отчета о катодных материалах на основе литий-марганцево-фосфатного фосфата: во-первых, Институт материалов Нинбо Китайской академии наук объявил, что после двух лет исследований и изучения процессов, проводимых исследовательской группой по технологиям аккумуляторов энергии и энергии, высокопроизводительные катодный материал литиевой батареи фосфата марганца был разработан. Второй - на только что завершившемся «AABC2012», GS Yuasa также объявила о разработке катодного материала для литий-марганцево-фосфатных батарей.

Как и литий-железо-фосфатная батарея, литий-марганцевый фосфат также является катодным материалом литиевой батареи фосфатного типа. Безопасность и срок службы этого материала выше, чем у традиционного катодного материала со слоистой структурой, оксида лития, кобальта и тройного материала. . Однако потенциал широко используемого фосфата лития-железа 3,4 В ограничивает увеличение удельной энергии батареи, в то время как фосфат лития-марганца имеет высокий потенциал 4,1 В. Следовательно, при той же емкости удельная энергия литий-марганец-фосфатной батареи может быть увеличена примерно на 20% по сравнению с литиево-железо-фосфатной батареей.

Литий-марганцево-фосфатная цилиндрическая батарея 18650, произведенная Институтом материалов Нинбо Китайской академии наук, имеет следующие преимущества по сравнению с литиево-железо-фосфатной батареей того же типа:

1. Емкость разряда составляет 1100 мАч, напряжение разряда составляет 3,9 В, а плотность энергии на 20% выше.

2. Показатели жизненного цикла хорошие. После 150 циклов нормального температурного цикла 1C емкость литиевой батареи не имеет явного ослабления.

3. Высокая производительность: уровень сохранения емкости аккумулятора при непрерывном разряде 40C составляет 90% от 1C.

4. Низкотемпературные характеристики: разряд при 0,2 ° C при -20 ° C, емкость 97,6% при нормальной температуре (25 ° C). Даже при разряде при -40 ° C емкость может достигать 61,5%.

5. Показатели безопасности: перезарядка 3C-10V, прокол и другие испытания на безопасность, отсутствие огня и горения.

Эти хорошие свойства обусловлены улучшением материалов, прошедших через материалы Ningbo, что устраняет узкое место, связанное с разницей в электронной проводимости и низким коэффициентом диффузии ионов лития, существующим в литий-железо-фосфатных батареях. Материал не предлагал конкретных технологических мер, но GS Tang Shallow сказал, как улучшить плотность энергии и электронную проводимость: 1. Покройте углеродом частицы фосфата лития-железа, 2. Постройте углеродную сеть, соединяющую частицы фосфата лития-марганца. Благодаря этим двум параметрам плотность емкости увеличивается до 132 мАч / г.

В настоящее время фосфат лития-марганца используется в качестве катодного материала для нового поколения литиевых батарей с высокой плотностью энергии. Как только будут сделаны прорывы в исследованиях и разработках и будет сформирована недорогая крупномасштабная технология подготовки, рыночная доля литий-железо-фосфатных батарей будет захвачена, а рыночное пространство литий-марганцево-фосфатных батарей и тройных литиевых батарей будет сокращено. В дополнение к двум вышеупомянутым организациям, Swiss HPL и Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. также недавно провели исследования и разработки катодных материалов для литий-марганцево-фосфатных батарей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.