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battery machine and materials solution
NCM, LFP, LFMP의 성능 비교

NCM, LFP, LFMP의 성능 비교

Dec 18 , 2023

1. 리튬철망간인산염이란 무엇입니까?

리튬 철 망간 인산염은 리튬을 도핑하여 형성된 새로운 양극 재료입니다. 일정량의 망간 원소를 함유한 인산철. 이온 이후로 망간과 철 원소의 반경과 일부 화학적 성질은 유사합니다. 인산철망간리튬과 인산철리튬은 성질이 비슷하다. 구조이며 둘 다 감람석 구조를 가지고 있습니다. 에너지의 관점에서 밀도, 리튬 철 망간 인산염은 리튬 철보다 우수합니다. 인산염이므로 리튬 철의 "업그레이드 버전"으로 간주됩니다. 인산염".

리튬 철 망간 인산염은 에너지 밀도 병목 현상을 돌파할 수 있습니다. 리튬철인산염. 현재 리튬철의 최대 에너지밀도는 인산염은 161~164Wh/kg 정도에서 안정화되었습니다. 인산염계 소재로 더 높은 에너지 밀도로 리튬 철 망간 인산염 적용 인산철리튬의 에너지 밀도 병목 현상을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 산업화 기회를 제공합니다.

리튬 철 망간 인산염은 에너지 밀도, 안전성, 낮은 장점이 있습니다. 온도 성능 및 비용

Battery cathode materials

2.NCM, LFP, LFMP의 성능 비교

항목

NCM

LFP

LMFP

화학식

Li(NixCoyMnz)O2

LiFePO4

LiMn(1-x)FexPO4

결정구조

계층구조

페리도트

페리도트

특정 용량ï¼mAh/gï¼

150-220

130-140

130-140

전압 범위

3.4-3.8

3.4

4.1

에너지 밀도ï¼Wh/kgï¼

180-300

100-200

LFP보다 높음

주기수명(회)

800-2000

2000-6000

2000-3000

낮음 온도 성능

좋아요

나쁨

LFP보다 낫다

높음 온도 성능

일반적으로

좋아요

NCM보다 낫다

안전

일반적으로

좋아요

좋아요

재료 비용

높은 비용

저렴한 비용

저렴한 비용

성능 비교 테이블

에너지 밀도: NCM (하이니켈) LMFP LFP

망간 원소는 고전압의 장점. 리튬 철 망간 인산염이 도핑되어 있습니다. 전압을 높이기 위해 인산 철 리튬을 기본으로 한 망간 플랫폼을 3.4V에서 4.1V로. 고전압은 높은 에너지 밀도를 가져옵니다. 그만큼 LMFP의 에너지 밀도는 LFP의 에너지 밀도보다 15%~20% 더 높습니다. 에너지 밀도 LMFP의 수준은 NCM 523 또는 NCM 622 수준에 도달할 수 있습니다. LFP에 비해 장점이 있습니다.


보안: LFP â LMFP NCM

LMFP 크리스탈은 육각형으로 밀집된 구조. 이 구조의 가장 큰 장점은 그것의 좋은 안정성. 충전 중에 리튬 이온이 모두 분리되어도 구조적 붕괴 문제는 없을 것이다. 동시에 P 원자 PO4의 강한 공유 결합을 통한 물질 형태의 PO4 사면체, 그리고 O 원자가 구조에서 탈출하기 어렵기 때문에 재료는 안전성과 안정성이 매우 높습니다.


저온 성능: NCM LMFP LFP

Nano-LFP에는 용량이 있습니다. -20°C에서 약 67%의 유지율을 유지하는 반면 LMFP는 71%. NCM 소재를 질량비 15%로 혼합하면 유지율이 74%에 도달할 수 있습니다.


제작비 : NCM LFP − LMFP

물질적인 측면에서 보면, 세계는 망간광석 매장량이 풍부하며 LMFP와 LFP의 비용은 거의 동일합니다. LMFP의 제조원가는 약 10% 더 비싸다. LFP보다 LMFP의 에너지 밀도는 15% 증가할 수 있습니다. 후속을 통해 기술 및 원자재 업그레이드, 제조 비용은 최소한 향후 LFP보다 10% 낮습니다.


성능 매개변수

NCM

LFP

LMFP

리튬이온 확산율ï¼cm2/Sï¼

10-9

10-14

10-15

전도율ï¼S/cmï¼

10-3

10-9

10-13

전도성 비교 NCM, LFP, LFMP의 특성


3. 가장 큰 것은 무엇입니까? 인산철망간리튬의 병목현상은?

리튬철망간 인산염은 속도 성능, 사이클 성능 등에 결함이 있는데, 산업화의 진전을 방해한다. 전도성과 리튬이온 확산율이 낮고, 비율성능이 상대적으로 좋지 않습니다.

결정 구조: 리튬철망간의 육각형 밀집구조이지만 인산염은 안전하고 안정적이며 연속적인 FeO6(MnO6) 공유 모서리가 없습니다. 재료의 팔면체 네트워크이지만 PO4 사면체를 통해 연결됩니다. 따라서 리튬코발트와 같이 연속적인 Co-O-Co 구조를 형성할 수 없다. 산화물 재료. 재료의 전도성이 낮고 고전류가 좋지 않습니다. 방전 성능. 더욱이, 이 다면체들은 서로 연결된 형태를 이룬다. 3차원 구조로 인해 리튬 이온의 이동이 제한됩니다. 1차원 채널.

금속 특성: 망간 원소는 전도성이 상대적으로 약합니다. 전이 에너지 격차 리튬 철 망간 인산염의 전자는 2eV만큼 높습니다(전이 인산철리튬의 에너지 갭은 0.3eV이다. 전도도가 낮고 이온 이동도가 낮습니다.

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