(1)成果简介
在我国动力电池正极材料市场,磷酸铁锂凭借其成熟稳定的特性、高安全性、长循环寿命以及不含镍钴稀缺资源等优势,占据约70%~80%的份额。与此同时,磷酸锰铁锂作为新一代材料,不仅继承了磷酸铁锂的长寿命和高安全性特点,还具有更高的放电平台电压,理论能量密度比磷酸铁锂提升15%~20%。此外,其优异的低温放电性能可显著提升动力电池在低温环境下的表现,从而有效延长新能源汽车的续航里程。矿冶集团当升科技通过一次颗粒形貌及尺寸设计、球形致密化设计、金属元素原子级混合、多元素体相及界面协同掺杂、界面包覆均一性改善等核心技术,解决了磷酸锰铁锂材料加工难、离子及电子电导率差、结构稳定性差等难题,开发出具有自主知识产权的高锰磷酸锰铁锂材料。该材料具有高比容量、优异的高温循环及存储、良好的低温性能及安全性等特点:放电比容量达到155mAh/g,平均电压达3.84V,满足200~220Wh/kg动力电池使用需求,在多次充放电后仍可保持稳定的晶格结构,满足-20℃低温放电需求,软包电池针刺测试不起火,安全性能优异。该材料已供应国内先进电池企业,实现了装车示范,目前正深化其在电动汽车领域的商业化应用。
(2)主要性能指标及适用条件范围
1)0.1C放电比容量(半电池2.5~4.35V)≥155mAh/g;2)平均电压≥3.84V;3)45℃高温循环寿命≥1500次;4)DSC测试≤350℃无明显放热峰,软包针刺测试不起火不爆炸该产品适用于低成本、高安全动力锂电池。
(3)成果应用情况
该产品综合性能优异,获得国内领先电池客户的订单,实现了装车示范,目前正深化其在电动汽车领域的商业化应用。
(4)成果展示
图1 产品电镜图 图2 产品应用领域(电动汽车)