\u3000\u30001. Introdução de material de fosfato de ferro de manganês de lítio. Fosfato de ferro de manganês de lítio (limnxfe1-xpo4) é um novo tipo de material cátodo de bateria de lítio fosfato formado pela dopagem de uma certa proporção de manganês no fosfato de ferro de lítio (LiFePO4). Por um lado, a dopagem pode efetivamente combinar as vantagens e características do ferro e do manganês, por outro lado, o manganês e o ferro são adjacentes na tabela periódica e têm raio iônico semelhante, de modo que a dopagem não afetará significativamente a estrutura original. X em limnxfe1-xpo4 representa a razão de manganês para ferro, ou seja, a razão de dopagem do manganês. A razão de dopagem do manganês tem uma influência importante nas propriedades do fosfato de ferro-manganês de lítio. Por um lado, a plataforma de tensão do fosfato de ferro de lítio é de cerca de 3.4V, enquanto após a dopagem de manganês, a plataforma de tensão pode ser aumentada para 3.8-4.1v, o que pode melhorar significativamente a plataforma de tensão; Por outro lado, se a relação de dopagem de manganês é muito alta, a capacidade específica do material será reduzida e atenuada rapidamente devido ao efeito John teller, por isso não é adequado para ser usado como o material catódico da bateria de íons de lítio. Para o método de preparação de estado sólido, tem uma densidade de energia ideal quando a proporção de ferro manganês é de cerca de 4:6.
\u3000\u30002. Método de preparação de fosfato de ferro manganês de lítio. Os métodos de preparação de fosfato de ferro de manganês de lítio podem ser divididos em método de fase sólida e método de fase líquida. Especificamente, o método de fase sólida inclui o método de fase sólida de alta temperatura, método de redução carbotérmica e assim por diante. As vantagens são que o processo é simples e maduro, o custo da preparação é baixo, e é fácil realizar a industrialização em larga escala; A desvantagem é que o produto tem pouca uniformidade de mistura e má qualidade. Atualmente, a China produz principalmente fosfato de ferro de manganês de lítio pelo método de estado sólido. O método da fase líquida inclui o método solvothermal, o método sol-gel, o método da coprecipitação e assim por diante. As vantagens são boa inclusão de matérias-primas e alta qualidade do produto; A desvantagem é que o controle do processo é difícil e o processo é difícil. A possibilidade de dissolução do íon manganês é maior do que a do método da fase sólida. Se o íon manganês é dopado à posição do lítio, afetará o desempenho da taxa e a vida do ciclo. Atualmente, o fabricante de fosfato de ferro de manganês de lítio produzido pelo método líquido na China é Shenzhen Dynanonic Co.Ltd(300769) .
\u3000\u30003. Comparação de características de desempenho do fosfato de ferro manganês de lítio. Comparado com o fosfato de ferro de lítio, a característica de alta tensão do manganês faz com que o fosfato de ferro de lítio manganês tenha uma plataforma de tensão mais alta, o que também leva a sua densidade de energia mais alta quando a capacidade específica é a mesma. Sob as mesmas condições, a densidade de energia é 10% – 20% maior do que a do fosfato de ferro de lítio, mas a desvantagem é que a introdução de manganês reduz significativamente a condutividade do material. Ao mesmo tempo, plataforma de tensão mais alta também significa requisitos mais altos para eletrólito, e há relativamente poucos tipos de eletrólito para atender às características de descarga; Comparado com a estrutura em camadas do material ternário NCM, o fosfato de ferro de manganês de lítio tem a mesma estrutura olivina que o fosfato de ferro de lítio, e a estrutura é mais estável durante a carga e descarga. Mesmo que todos os íons de lítio estejam incorporados durante o carregamento, a estrutura não colapsará, então a segurança é melhor. A desvantagem é que, em comparação com materiais ternários eficientes, a capacidade específica e a densidade de energia do fosfato de ferro manganês de lítio ainda são muito baixas, e há uma diferença maior na condutividade. No entanto, o fosfato de ferro de manganês de lítio tem vantagens óbvias no custo.
\u3000\u30004. Perspectiva da aplicação do fosfato do ferro do manganês do lítio. No desenvolvimento deste material, por um lado, com base em LMFP puro, sua condutividade é melhorada pelo revestimento, dopagem e nanocristalização; Por outro lado, a composição de fosfato de ferro de manganês de lítio com 523 ternário, LCO e outros materiais pode integrar ainda mais as vantagens dos materiais, realizar complementaridade de placa curta através da composição, melhorar a densidade de energia e ter um desempenho mais abrangente e abrangente da bateria, mas ao mesmo tempo, o custo de produção correspondente também aumentará.
\u3000\u30005. Aviso de risco. O desenvolvimento tecnológico do fosfato de ferro e manganês de lítio e a construção da capacidade de produção de produtos conexos não foram os esperados.
