\u3000\u30001.リン酸マンガン鉄リチウム材料の紹介。リン酸マンガン鉄リチウム（LiMnxFe 1-xPO 4）は、リン酸鉄リチウム（LiFePO 4）に一定割合のマンガンをドープして形成された新型リン酸塩係リチウム電気正極材料である。ドーピングによって、一方では鉄とマンガンの2つの元素の優位性特徴を効菓的に結合させることができ、他方ではマンガンと鉄は元素週期表中で位置が隣接し、近いイオン半径を持っているため、ドーピングは元の構造に明らかに影響しない。LiMnxFe 1-xPO 4中のxは、マンガンと鉄の割合、すなわちマンガンのドーピング比を表す。マンガンのドーピング比はリン酸マンガン鉄リチウムの性質に重要な影響を与える。一方、リン酸鉄リチウム電圧プラットフォームは3.4 V前後であるが、マンガンドープ後の電圧プラットフォームは3.8~4.1 Vに上昇でき、電圧プラットフォームを明らかに向上させることができる。一方、マンガンドーピング割合が高すぎると、John-Teller効菓によって材料の比容量が低下し、減衰が速くなり、リチウムイオン電池の正極原料として使用するのに適していない。固体状態の製造方法については、マンガン鉄比が4:6程度の場合に好ましいエネルギー密度を有する。
\u3000\u30002.リン酸マンガン鉄リチウムの製造方法。リン酸マンガン鉄リチウムの製造方法は固相法と液相法の2種類に分けられる。具体的には、固相法には、高温固相法、炭素熱還元法などが含まれる。利点は技術過程が簡単で成熟し、製造コストが低く、大規模な工業化を実現しやすいことにある。欠点は製品の混合均一性が悪く、品質が悪いことです。現在、中国では主に固体法を採用してリン酸マンガン鉄リチウムを生産しているメーカーは江蘇力泰リチウムエネルギー会社である。液相法には、溶媒熱法、ゾルゲル法、共沈法などが含まれる。利点は原料に対する包容性がよく、製品の品質が高いことです。不足は過程製御の難度が高く、技術の難度が高く、マンガンイオンが溶出する可能性が固相法より高く、マンガンイオンがリチウム位にドープされると倍率性能とサイクル寿命に影響する。現在、中国で液状法を採用してリン酸マンガン鉄リチウムを生産しているメーカーは Shenzhen Dynanonic Co.Ltd(300769) である。
\u3000\u30003.リン酸マンガン鉄リチウムの性能特徴の比較。リン酸鉄リチウムと比較して、マンガン高電圧の特性はリン酸マンガン鉄リチウムにより高い電圧プラットフォームを持たせ、これも容量が同じ場合より高いエネルギー密度をもたらし、同じ条件下でエネルギー密度はリン酸鉄リチウムより10~20%高いが、マンガンの導入は材料の導電性能を明らかに低下させることが欠点である。同時により高い電圧プラットフォームは電解液に対する要求がより高く、放電特性を満たす電解液の種類が相対的に少ないことを意味する。三元NCM材料の層状構造に比べて、リン酸マンガン鉄リチウムはリン酸鉄リチウムと同じオリビン型構造を有し、充放電過程で構造がより安定し、充電過程でリチウムイオンがすべて埋め込まれても、構造崩壊が発生しないため、安全性がより良い。欠点は、高効率な三元材料に比べて、リン酸マンガン鉄リチウムの比容量とエネルギー密度が依然として低く、導電性能の麺では差が大きいことです。しかし、リン酸マンガン鉄リチウムはコスト的に明らかな優位性を持っている。
\u3000\u30004.リン酸マンガン鉄リチウムの応用展望。この材料の発展において、一方では純粋なLMFPに基づいて、被覆、ドーピング、ナノ化によってその導電性能を改善する。一方、リン酸マンガン鉄リチウムと三元523、LCOなどの材料を複合することで、材料の優位性をさらに総合することができ、複合を通じて短板相補を実現し、エネルギー密度の向上を実現し、より全麺的で総合的な電池性能を持つが、同時に相応の生産コストも向上する。
\u3000\u30005.リスクのヒント。リン酸マンガン鉄リチウムのさらなる技術開発、関連製品の生産能力の建設は予想されていない。
