聊聊LMO和NCM的那些事

作者: | 发布日期: 2018 年 09 月 05 日 16:27 | 分类: 新能源知识

随着今年国内锰酸锂LMO产品的快速起量,越来越多的业内人士开始聚焦这块市场。据了解,由于上半年NCM价格一直处于高位,不少厂家为了降低材料成本,拿LOM掺杂NCM的情况较多,目前市场上常见的从9:1、7:3、8:2、6:4比例不等,应用市场也不一样,为此,小编带大家一起来聊聊LMO和NCM的那些事。

目前LMO分为三类:

层状锰酸锂LiMnO2,理论容量285mA˙h/g,电压平台4V。层状结构难合成,不稳定,极易生成Li2Mn2O4尖晶石结构而导致电压平台下降,稳定性差,容量不可逆衰减等。

高压尖晶石锰酸锂LiMn2O4,理论容量148mA˙h/g,电压平台4.15。高温性能差,55℃以上容量衰减严重。也易生成Li2Mn2O4尖晶石结构而导致电压平台下降,稳定性差,容量不可逆衰减等。工业上锰酸锂目前用的是这种。

尖晶石锰酸锂Li2Mn2O4,电压低(3V),容量低,循环差,都在研究如何避免这种东西产生。

在三元材料方面:

为了解决层状锰酸锂的缺陷,通过掺杂金属元素的方法,发明了Ni、Co(Al)取代锰的三元材料LiNiCoMnO2(LiNiCoAlO2),兼顾了镍酸锂的高容量高电压、锰酸锂的高压高安全性,钴酸锂的良好循环性,同时克服了锰酸锂镍酸锂合成困难且不稳定、钴酸锂成本高的缺点,成为了目前的主流正极材料。理论容量280mA˙h/g,电压2.7~4.2,现在实际做出来的容量在160mA˙h/g左右。

LMO特点:

LMO没有贵金属,价格相对较低;而NCM受困于钴价高企,价格高(高镍材料能降BOM成本,但是工艺成本增加)。

LMO电压平台高,3.75~3.8V,NCM电压平台低,3.6~3.7V

LMO尖晶石结构,安全性相对好一些;NCM层状结构,容易锂镍混排,安全性差(Ni%越高越差)

最关键的克容量上,LMO较低,NCM较高。

LMO高温性能特别差,所以,工业用法都是LMO掺杂三元。典型的如LMO:NCM=7:3(低成本,电动自行车),5:5or3:7,物流车

加上LFP后,整体成本:纯LMO

比较适用于:①成本敏感;②能量密度有一定的要求;③安全性要求不高 的领域,如电动自行车,低速车等。

目前国内少数几家公司的尖晶石锰酸锂已经可以做到近1000次循环,克容量在115mAh/g,而价格只有6万多元每吨。与三元材料相比,价格优势突出,而在倍率上,锰酸锂一直占优势,安全性就更不用说了,三元掺锰一是为了降低成本,二就是为了过安全测试。不过锰酸锂的高温性能是个问题,三元的压实要比锰酸锂好。

文章来源:中国化学与物理电源行业协会

作者:张艳蓉

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