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磷酸鐵錳鋰的錳鐵比例為何引發熱議?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年04月29日  

  磷酸鐵鋰其實并不孤單

  范未峰博士認為,磷酸鐵鋰均是由鋰和另一種金屬離子形成的復合磷酸鹽,與市場上銷售的化學肥料(磷酸二氫銨、磷酸鐵銨等)類似,但溶解性不同而已,所以才有人說磷酸鐵鋰的肥料可做磷肥用,但實際上,磷酸鐵鋰的溶解性極差,不能向土壤中釋放有效的磷成分。

  范未峰介紹,磷酸根由于具有較多的氧離子和配位空間,故往往可以與過渡金屬離子構成相互連接的空間聚聯結構,所以這類離子歸屬于另一個大類——聚陰離子化合物(聚陰離子正極材料)。

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  聚陰離子正極是個龐大的家族

  范未峰博士介紹,M代表前面所替代的鐵、錳、鈷、鎳、銅、鉻等任何一種金屬元素,只要M是變價金屬,且上述化合物結構穩定,具有鋰離子擴散的通道即可作為鋰電正極材料,但容量不同、電壓不同、倍率性能不同、壽命不同……

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  磷酸——錳鐵鋰還是鐵錳鋰?

  范未峰博士認為,任何一種稱呼都無所謂,關鍵是最終鐵錳的比例,在目前來說,還沒有類似三元材料(532、111、811等)一種明確的共識——鐵錳的比例在多大下是最佳的?因為還沒有做出穩定的、性能好的磷酸鐵錳鋰,也許以后真正在使用的磷酸錳鐵鋰是——即更多種金屬的復合磷酸鹽。

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  技術真實性是否屬實?

  磷酸鐵鋰理論比容量170mAh/g,放電平臺3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸錳鋰理論比容量為171mAh/g,放電平臺4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

  范未峰博士對中國電池網介紹,現有磷酸鐵鋰做成電池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之間,按照材料21%的能量密度提升貢獻,即使是純的磷酸錳鋰,最高的能量密度也只能達到150Wh/kg左右,使用磷酸錳鐵鋰的電池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。如果用預想中的最好的指標(150Wh/kg)對比現有磷酸鐵鋰電池最差的指標(90Wh/kg),則可以推斷最大的提升幅度為67%,但顯然這個假設只能是個假設。

  對比亞迪磷酸鐵錳鋰的分析

  范未峰博士表示,比亞迪技術和戰略上的求變真實性>技術革新真實性,或許比亞迪會陸續提出一些更新的觀念、觀點,試圖繼續引領行業的發展方向;但無論是否會否定自己經認定的磷酸鐵鋰技術路線,比亞迪不外有兩個方向:(1)堅持固守的磷酸鐵鋰模式,逐漸在新能源產業中衰老,并被拋棄,象比克正在無奈完成的歷程一樣。(2)積極儲備新的路線,在合適的時機下宣布自己真實的想法,依據自身擁有的強大研發團隊實現快速的技術轉型,實現第二次產業勝利。

  范未峰博士對王傳福接受中國電池網采訪時的觀點“而我們選擇的磷酸鐵錳鋰,這些元素在地球上很富有,不會存在枯竭的那一天,所以,我們從經濟性上來考慮,就選擇了這個路線。當然,隨著電池技術的不斷發展,我們也有可能選擇其它技術路線”——顯然有弦外之音。也就是說比亞迪也不可能一條路線走到黑!

  不同聲音的行業熱議

  聲音一:磷酸鐵錳鋰技術具有進步性是肯定的,但帶有一點忽悠的成分,沒王傳福說的那么好。90Wh/kg在磷酸鐵鋰電池里是比較差的,150Wh/kg又是新一代磷酸錳鐵鋰產品可以達到的一個最好性能,拿舊的中最差的和新產品中最好的比,數據上比較有吸引眼球的效果。

  聲音二:磷酸鐵錳鋰什么時候能量產,我們也不知道,因為我們也不是比亞迪的人,但是國際上的領先廠商,比如PHOSTECH,已有了磷酸錳鐵鋰材料的產能了,天津斯特蘭也早就噸級量產了。

  聲音三:磷酸錳鐵鋰材料有兩個電壓平臺,分析對應錳與鐵的氧化還原,如果要替換磷酸鐵鋰電池,電池系統要稍做改進,不過估計不會太大。這個材料的制備工藝和磷酸鐵鋰差別不會太大,估計做電池的技術也是類似的,推廣前景應該還可以。

  聲音四:磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的升級版材料,比鐵鋰具有一定的優勢。我就是做磷酸錳鐵鋰的,這個東西有希望,但也沒那么容易做。

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