磷酸鐵錳鋰近期在鋰電池行業(yè)內(nèi)迅速升溫,主要原因是比亞迪王傳福在公開場合表示公司未來的主要發(fā)展路徑之一將是磷酸鐵錳鋰路線。磷酸鐵錳鋰相對原先額磷酸鐵鋰,放電平臺的電壓由3.4V上升到4.1V,能量密度提升21%,生產(chǎn)技術(shù)與磷酸鐵鋰類似,原材料成本又較為低廉。可能成為未來的一個較好的選擇。

磷酸鐵錳鋰的壓實密度(2.3)低于三元材料(3.4),因此從電池的最終能量密度指標來看,磷酸鐵錳鋰仍然遜于三元材料,但是可與三元材料混用復(fù)配,一方面增加電池的安全性,另一方面又能夠達到較高的能量密度,可能是未來的重要發(fā)展方向。

磷酸鐵錳鋰的優(yōu)點突出:一是方便電池管理。磷酸錳鐵鋰材料相對于Li+/Li的電極電勢為4.1V,同時磷酸錳鐵鋰有兩個電壓平臺,高電壓平臺可以提高電池的電壓,低的電壓平臺可以很好的判斷電池的剩余容量,為電池容量管理提供了一個簡單的方案。二是高循環(huán)性能,同三元材料500次循環(huán)壽命相比,磷酸錳鐵鋰的循環(huán)壽命為2000次。三是高體積密度。小顆粒的磷酸錳鐵鋰可以填充到大顆粒三元材料的空隙中,提高正極材料的體密度。同時相比一代磷酸鐵鋰材料有20%的能量密度提高。四是高安全性。

磷酸錳鐵鋰保留了磷酸鹽正極材料的熱穩(wěn)定性,大大提高動力電池的安全性。五是低成本,由于磷酸錳鐵鋰資源價格比較低,規(guī)模化生產(chǎn)后可以使正極材料成本下降30%。最后是低溫性能優(yōu)異,納米化磷酸錳鐵鋰材料,-20度放電容量可以達到常溫放電容量的80%。

磷酸鐵錳鋰對于電解液提出更高要求。因為磷酸鐵錳鋰的電壓為4.1V,需要專門針對磷酸鐵錳鋰開發(fā)特種電解液,既要耐高壓,又要抑制Mn的溶解,還要兼顧低溫性能,難度較大。

目前國際上也還沒有具備磷酸鐵錳鋰規(guī)模化生產(chǎn)能力的企業(yè),只有Phostech和大阪水泥實現(xiàn)了中試性小批量生產(chǎn)。