磷酸锰铁锂行业报告：正极材料发展新方向（20页）

行业报告下载 2023年08月07日 07:29 管理员

LMFP 相比 LFP 能量密度高 20%，相比三元安全性更高。LMFP（化学式 LiFexMn1-xPO4）为磷酸铁锂（化学式 LiFePO4，简称 LFP）与磷酸锰锂（化学式 LiMnPO4，简称 LMP）的固溶体。LMFP 与 LFP 的晶体结构均为有序的橄榄石结构，锂离子通过结构中的通道迁移，具有高安全性和化学稳定性。LMFP 与 LFP 的理论比容量均为 170mAh/g，而 LMFP 因具有更高的电压平台，理论能量密度比 LFP 高出 20%，能够一定程度上突破 LFP 目前面临的能量密度瓶颈。与三元材料相比， LMFP 具有与三元五系材料相似的能量密度，而安全性更高、价格更低、环境友好。LMP 与 LFP 具有相同的晶体结构能够以任意比互溶形成 LMFP 固溶体，兼具高电压和性能优势。

LFP 电压低导致能量密度提升空间有限，借鉴三元材料的设计思路，过渡金属磷酸盐相互掺杂改性技术被广泛研究。LMP 与 LFP 具有相同的晶体结构，能够以任意比互溶形成 LMFP 固溶体。多项研究证明，铁离子掺杂能够改善 LMP 中锰的电化学活性，从而提高材料的放电比容量、倍率性能和循环性能，而 LMP 的高电压能够提高材料能量密度。在实际的充放电过程中，不同于 LFP 单一的电压平台，LMFP 存在两个电压平台，分别对应锰的氧化还原形成的 4.1V 电压和铁的氧化还原形成的 3.4V 电压，放电过程中首先出现的是 4.1V 的电压平台，反映的是 LMP 的锂离子嵌入过程，LMP 中的锂嵌入完成后，电压平台会下降至 3.4V，反映的是 LFP 的锂离子嵌入过程。