王正伟-磷酸锰铁锂材料新进展5.22-2.pdf

1、磷酸锰铁锂材料新进展磷酸锰铁锂材料-扣电数据目录01磷酸锰铁锂材料在动力电池上的应用02磷酸锰铁锂材料-扣电数据1、LMFP现存主要问题性能参数锰酸锂LiMn2O4三元镍钴锰Li(NixCoyMnz)O2磷酸铁锂LiFePO4磷酸锰铁锂LiMnxFe1-xPO4锂离子扩散系数/(cm2/S)磷酸锰铁锂 磷酸铁锂 三元 锰酸锂电子电导率(S/cm)实际压实密度(g/cm3)3.03.0-3.42.3-2.71.9-2.2理论克容量(mAh/g)148274170170实际克容量(mAh/g)100-120155-220150-165140-160平均电压/V(扣电）4.03.73.43.9现行业

2、内商品化LMFP材料存在长期循环电压衰减、低温性能差、快充性能差（恒流比低)等问题；LMFP高比表所带来的各类工艺制成需要调整和优化，短时间内难以在动力电池领域广泛推广图图 磷酸铁锂材料结构磷酸铁锂材料结构图图 三元材料结构三元材料结构图图 磷酸锰铁锂材料结构磷酸锰铁锂材料结构 保持铁锂稳定架构，提升能量密度,同时安全性和成本相较三元材料有优势磷酸锰铁锂磷酸铁锂三元（镍钴锰）理论能量密度629Wh/Kg544Wh/Kg1008Wh/Kg安全性高高一般循环2000+3000+1500+成本低低高2、磷酸锰铁锂材料注：磷酸锰铁锂原料为锰铁氧化物和磷酸二氢锂，磷酸二氢锂价格按碳酸锂相同锂当量的计算，

3、磷酸铁锂原料为磷酸铁和碳酸锂。0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 51015202530材料成本（元/Wh/）碳酸锂价格（万元/吨）LMOLFPLMFP-MFONCM-6系低压富锂锰在循环过程中的倍率、循环稳定性、恒流充入比、放电中值电压、阻抗等方面具备显著优势在循环过程中的倍率、循环稳定性、恒流充入比、放电中值电压、阻抗等方面具备显著优势磷酸锰铁锂（星恒锰铁氧化物）磷酸锰铁锂（市场商品化产品）6572798693100090180270360450恒流充入比例/%循环次数1C循环-常温-恒流充入比9094981021061100

4、90180270360450容量保持率/%循环次数1C循环-常温-容量保持率3.553.653.753.853.954.05090180270360450放电中值电压/V循环次数1C循环-常温-放电中值电压循环稳定性：循环稳定性：容量保持率稳定，没有大的波动容量保持率稳定，没有大的波动恒流充入比：明显高于商品化产品恒流充入比：明显高于商品化产品10%10%放电中值电压：高于商品化产品放电中值电压：高于商品化产品100-300mV100-300mV3、星恒-锰铁氧化物在LMFP上的应用0 15 30 45 60 0 40 80 120 160-Z/ohmZ/ohmEIS曲线100.00%99.4

5、0%99.33%99.20%97.99%96.46%100.00%96.99%93.92%89.86%89.30%87.27%85%90%95%100%0.2C 0.5C1C2C3C4C保持率/%倍率倍率图-常温材料LMFP-星恒锰铁氧化物LMFP-市场商品化产品电压窗口2.5-4.3V首次充电/0.1C154.99150.29首次放电/0.1C151.31145.81效率97.63%97.02%1C放150.47134.512C放148.47128.323C放146.57127.694C放144.38123.144、星恒-锰铁氧化物在LMFP上的应用磷酸锰铁锂（星恒锰铁氧化物）磷酸锰铁锂（市

6、场商品化产品）-2.0-1.00.01.02.02.833.23.43.63.844.24.44.6Current/mAPotential/V1-150th-1C循环CV曲线-2.0-1.00.01.02.02.833.23.43.63.844.24.44.6Current/mAPotential/V1-150th-1C循环CV曲线副反应Mn、Fe溶出1-3001-300thth放电电压平台更高、高电压平台保持更优、锰元素稳定性更好、放电电压平台更高、高电压平台保持更优、锰元素稳定性更好、无副反应无副反应MnMn溶出溶出LMFP-MFO材料在脱离态下，热失控起始温度为455高于铁锂150 左右