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比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

2014-08-20 09:22
FlappyBird
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  8月初,媒体报道了在湖南韶山举办的新能源汽车产业三基工程工作会议上专访比亚迪董事长王传福谈磷酸铁锰锂正极材料的新闻后,引起各大证券类报纸、网站和券商、行业热议,短短一周时间新闻量达到百家媒体以上报道,数百篇文章,同时在资本市场也引起极大关注。是不是锂电池能量密度真的提高了?到底是磷酸铁锂还是磷酸铁锰锂路线?三元材料会改变吗?为此,有媒体专访中国科学院成都有机化学研究所博士、成都兴能新材料有限公司技术总监范未峰。

  磷酸铁锂其实并不孤单

比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

  范未峰博士认为,磷酸铁锂均是由锂和另一种金属离子形成的复合磷酸盐,与市场上销售的化学肥料(磷酸二氢铵、磷酸铁铵等)类似,但溶解性不同而已,所以才有人说磷酸铁锂的肥料可做磷肥用,但实际上,磷酸铁锂的溶解性极差,不能向土壤中释放有效的磷成分。

  范未峰介绍,磷酸根由于具有较多的氧离子和配位空间,故往往可以与过渡金属离子构成相互连接的空间聚联结构,所以这类离子归属于另一个大类——聚阴离子化合物(聚阴离子正极材料)。

  聚阴离子正极是个庞大的家族

比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

  范未峰博士介绍,M代表前面所替代的铁、锰、钴、镍、铜、铬等任何一种金属元素,只要M是变价金属,且上述化合物结构稳定,具有锂离子扩散的通道即可作为锂电正极材料,但容量不同、电压不同、倍率性能不同、寿命不同……

  磷酸——锰铁锂还是铁锰锂?

  范未峰博士认为,任何一种称呼都无所谓,关键是最终铁锰的比例,在目前来说,还没有类似三元材料(532、111、811等)一种明确的共识——铁锰的比例在多大下是最佳的?因为还没有做出稳定的、性能好的磷酸铁锰锂,也许以后真正在使用的磷酸锰铁锂是——即更多种金属的复合磷酸盐。

比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

  技术真实性是否属实?

  磷酸铁锂理论比容量170mAh/g,放电平台3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸锰锂理论比容量为171mAh/g,放电平台4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

  范未峰博士对中国电池网介绍,现有磷酸铁锂做成电池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之间,按照材料21%的能量密度提升贡献,即使是纯的磷酸锰锂,最高的能量密度也只能达到150Wh/kg左右,使用磷酸锰铁锂的电池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。如果用预想中的最好的指标(150Wh/kg)对比现有磷酸铁锂电池最差的指标(90Wh/kg),则可以推断最大的提升幅度为67%,但显然这个假设只能是个假设。

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