NCM、LFP、LFMPの性能比較

１．リン酸鉄マンガンリチウムとは

リチウム リン酸鉄マンガンは、リチウムをドープして形成された新しい正極材料です 一定量のマンガン元素を含むリン酸鉄。イオン以来 マンガン元素と鉄元素の半径と一部の化学的性質は類似しています。 リン酸マンガン鉄リチウムとリン酸鉄リチウムは類似しています。 構造があり、両方ともオリビン構造を持っています。エネルギーの観点から見ると 密度、リン酸鉄マンガンリチウムは鉄リチウムより優れています リン酸塩であるため、「鉄リチウムの改良版」とみなされます。 リン酸塩」。

リチウム リン酸鉄マンガンは、エネルギー密度のボトルネックを突破することができます。 リン酸鉄リチウム。現在、鉄リチウムの最大エネルギー密度は、 リン酸塩は161～164Wh/kg程度で安定しています。リン酸塩系材料として より高いエネルギー密度を備えたリン酸鉄マンガンリチウムの応用 リン酸鉄リチウムのエネルギー密度のボトルネックを打破するのに役立ちます。 こうして工業化の機会がもたらされます。

リチウム リン酸鉄マンガンは、エネルギー密度、安全性、低さの点で利点があります。 温度パフォーマンスとコスト

2.NCM、LFP、LFMP の性能比較

性能比較 テーブル

エネルギー密度: NCM (高ニッケル) LMFP LFP

マンガン元素は 高電圧の利点。リン酸鉄マンガンリチウムをドープ 電圧を上げるためのリン酸鉄リチウムをベースとしたマンガン プラットフォームは 3.4V ～ 4.1V です。高電圧は高いエネルギー密度をもたらします。の LMFP のエネルギー密度は LFP より 15%~20% 高いです。エネルギー密度 LMFP は NCM 523、さらには NCM 622 のレベルに達する可能性があり、 LFP に比べて利点があります。

セキュリティ: LFP ≈ LMFP NCM

LMFP クリスタルには、 六方最密構造。この構造の最大のメリットは、 安定性が良いです。充電中にすべてのリチウムイオンが脱離しても、 構造崩壊の問題は起こらないでしょう。同時に、P原子は 材料中では、P-O の強い共有結合により PO4 四面体が形成され、 O 原子が構造から抜け出しにくいため、材料は 非常に高い安全性と安定性。

低温 パフォーマンス: NCM LMFP LFP

ナノ LFP には容量があります -20 °C で約 67% の保持率を維持できますが、LMFP は 71%。 NCM原料と質量比15%で混合した場合、保持率は 74% に達する可能性があります。

生産コスト：NCM LFP ⥠LMFP

素材面から見ると、 世界にはマンガン鉱石の埋蔵量が豊富で、LMFP と LFP のコストは ほぼ同じです。 LMFPの製造コストは約10％高い LFP よりもエネルギー密度が高くなりますが、LMFP のエネルギー密度は 15% 増加します。その後の 技術と原材料のアップグレードにより、製造コストは少なくとも 将来的にはLFPより10%低い。

導電性の比較 NCM、LFP、LFMP のプロパティ

3.一番大きいものは何ですか リン酸鉄マンガンリチウムのボトルネック?

リチウム鉄マンガン リン酸塩はレート性能、サイクル性能などに欠陥があり、 工業化の進展を妨げます。導電性とリチウムイオン 普及率は低く、レートパフォーマンスは比較的悪い。

結晶構造: リチウム鉄マンガンは六方最密構造ですが、 リン酸塩は安全で安定しており、連続的な FeO6 (MnO6) 共有エッジはありません。 材料内では八面体ネットワークですが、PO4 四面体を介して接続されています。 したがって、コバルトリチウムのように連続したCo-O-Co構造を形成することはできません。 酸化物材料。この材料は導電性が低く、大電流に弱い 排出性能。さらに、これらの多面体は相互に接続された多面体を形成します。 リチウムイオンの移動を制限する三次元構造 一次元チャネル。

金属特性: マンガン元素は比較的弱い導電性を持っています。の遷移エネルギーギャップ リン酸鉄マンガンリチウムの電子は 2eV もの高さ（遷移 リン酸鉄リチウムのエネルギーギャップは0.3eV）、次のような欠点があります。 低い導電性とイオン移動度。