三、磷酸锰铁锂与磷酸铁锂、三元比较
1、LMFP对比LFP
1)优势①提升能量密度通过提升电压从而提升能量密度,从3.4V提升至4.1V,能量密度提升10%-20%,接近NCM523。②提升电池功率通过提升电压从而提升电池输出功率,从3.4V提升至4.1V,功率提升30%。
2)劣势①循环性能降低锰原子替换使八面体发生畸变(锰原子在氧原子构成的八面体中),在充放电时不能很好的保持原有形态,从而损失容量、降低循环性能。②功率输出不稳定磷酸锰铁锂具有双充放电平台(4.1V和3.4V,约在放电时间一半时突降20%),因此可能带来电动车使用中功率突降问题。③电导率下降磷酸锰锂比磷酸铁锂小两个数量级,动力学性能较差,对工艺要求较高。
2、LMFP对比NCM、NCA
1)优势:①安全性高保持磷酸铁锂稳定的橄榄石架构(稳定性),具有热稳定性,安全性媲美LFP。②性价比高成本仅比LFP高5%左右,且锰元素并不稀缺。③循环性能较好理论上接近LFP的循环性能,但随锰含量增加而逐渐降低。
2)劣势:较三元,能量密度提升有限橄榄石架构所含的锂离子空位仍与片层结构有不小差距,因此能量密度提升有限(极限21%),达NCM523水平,与高容量三元仍有差距。
3、LMFP技术难点磷酸锰锂导电性差,使加工技术路线困难:磷酸锰锂电导率比磷酸铁锂小两个数量级,致使动力学性能较差,充放电时会损失容量、降低循环性能。因此需要采用特殊工艺如包覆碳等技术提高材料的电子电导率,目前LMFP循环性能不达理论预期,未来技术突破后有望接近LFP水平。
|