鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2455次 | 2012年03月15日
磷酸錳鋰電池正極材料的優(yōu)點(diǎn)及現(xiàn)狀
與磷酸鐵鋰電池一樣,磷酸錳鋰也屬于橄欖石型結(jié)構(gòu)的磷酸鹽系鋰電池正極材料,這種材料的安全性和循環(huán)壽命高于傳統(tǒng)的層狀結(jié)構(gòu)正極材料鈷酸鋰和三元材料。但正在廣泛使用的磷酸鐵鋰3.4V的電位限制了電池能量密度的提升,而磷酸錳鋰具有4.1V的高電位。因此,在同等容量發(fā)揮下,磷酸錳鋰電池的能量密度可以比磷酸鐵鋰電池提高20%左右。
中科院寧波材料所制作的磷酸錳鋰18650圓柱電池與同型號(hào)的磷酸鐵鋰電池相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、放電容量為1100 mAh ,放電電壓為3.9V,能量密度高出20%。
2、循環(huán)壽命性能好,1C常溫循環(huán)150周后,鋰電池容量無(wú)明顯衰減。
3、高倍率性能:40C持續(xù)放電的電池容量保持率為1C的90%。
4、低溫性能:在-20℃下以0.2C放電,容量發(fā)揮為常溫(25℃)下的97.6%,即使在-40℃下放電,容量發(fā)揮也可達(dá)到位61.5%。
5、安全性能:通過(guò)3C-10V過(guò)充和穿刺等安全測(cè)試,不起火,不燃燒。
這些良好的性能是由于寧波材料所通過(guò)材料改進(jìn),解決了以往存在于磷酸鐵鋰電池的電子電導(dǎo)率差和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)低的瓶頸。材料所并未提出具體的工藝措施,倒是GS湯淺說(shuō)出了如何提高能量密度和電子電導(dǎo)率的方法:1、在磷酸鐵鋰粒子上覆蓋碳,2、構(gòu)建連接磷酸錳鋰粒子的碳網(wǎng)絡(luò),通過(guò)這兩個(gè)措施,其容量密度提高到132 mAh/g。
目前,國(guó)際上將磷酸錳鋰作為新一代高能量密度動(dòng)力鋰電池正極材料,一旦研發(fā)取得突破,形成低成本規(guī)?;苽涔に嚰夹g(shù),必將搶占磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額,同時(shí)也將擠壓錳酸鋰電池和三元鋰電池的市場(chǎng)空間。除了上述兩家機(jī)構(gòu),瑞士HPL公司和日本住友大阪水泥公司也在近期開(kāi)展了磷酸錳鋰電池正極材料的研發(fā)工作。