Lithium Australias dotterbolag VSPC utvecklade en ny koboltfri LFMP-battericell. LFMP är högspänningsversionen av LFP (LiFePO4) och förväntas bli dess efterträdare.
Låt oss se några höjdpunkter i pressmeddelandet.
VSPC – utvecklar det "säkra" litiumjonbatteriet
HÖJDPUNKTER
- Säkerhet och kostnad driver litiumjonbatteritekniken ('LIB') i riktning mot litiumferrofosfat ('LFP').
- LFP och dess derivat ger mycket fler arbetscykler än konkurrerande nickel- och koboltbaserade LIB:er.
- Tillsatsen av mangan till LFP (som producerar "LMFP") förbättrar LFP:s energitäthet samtidigt som de behåller sina överlägsna egenskaper.
- Lithium Australia NL (ASX:LIT) 100 %-ägt dotterbolag VSPC Ltd (”VSPC”) har framgångsrikt producerat LMFP-katodpulver som uppvisar förbättrad prestanda.
Översikt
VSPC har gjort betydande framsteg mot att förbättra energitätheten hos LFP LIB-celler genom att justera sina egenutvecklade tillverkningsprocesser för att införliva mangan i det katodaktiva materialet under produktionen.
Urladdningskurvor för LFP (vänster) och LMFP (höger) battericeller från VSPC
Förbättring av LFP-prestanda
VSPC har framgångsrikt producerat LMFP-battericeller för testning. Dessa celler ger, på grund av sin högre spänning, större energitäthet än den för vanliga LFP-celler.
Urladdningskurvorna nedan är för celler tillverkade av VSPC-producerade LFP (vänster) och VSPC-producerade LMFP (höger). Den högre spänningsleveransen av LMFP-cellerna resulterar i en energitäthetsökning på upp till 25 % jämfört med LFP-cellerna. Globalt strävar stora LFP-cellproducenter efter att uppnå liknande ökningar i energitäthet genom att introducera mangan som en komponent i deras katodpulver.Säkerhetsaspekter
LIB:er kan delas in i ett antal kategorier baserat på kristallstrukturen hos katodmaterialen de innehåller.
För närvarande är de typer av LIB:er som oftast används i elfordon ('EV'er') nickelkoboltmangan ('NCM'). och nickelkoboltaluminium ("NCA"). Både NCM och NCA har en spinell (oxid) struktur som kännetecknas av relativt låghållfasta kemiska bindningar. LFP och LMFP, å andra sidan, är sammansatta av fosfater (olivinliknande kristallstrukturer) med exceptionellt höga bindningsstyrkor. Det är denna grundläggande fysiska egenskap som resulterar i de överlägsna egenskaperna (inklusive termisk stabilitet och lång livslängd) hos LIB:er av LFP- och LMFP-typ.
Förspel till snabbladdningsbatterier för transporttillämpningar VSPC planerar att utveckla en snabb- ladda batteri för transportapplikationer (se meddelande 12 februari 2020). Dess senaste framgång med att testa LMFP-celler visar potentialen för VSPC:s patenterade tillverkningsprocess för att syntetisera LMFP för dessa applikationer. På grund av sin högre energitäthet bör LMFP minska "räckviddsångesten" förknippad med standard LFP-formuleringar avsedda för elbilar.Lågkostnadsråvaror
Att kunna producera högpresterande LIB utan krav på nickel eller kobolt har många fördelar, där säkerheten är av största vikt. Utöver det minskar användningen av vanliga bulkvaror som mangan, järn och fosfor kostnaderna. Tillgång till mycket mer pålitliga leveranskedjor är ytterligare en fördel.
ESG-fördelen
Kommersialisering av LMFP för produktion av LIB skulle eliminera kravet på material från regioner där människorättsövergrepp (inklusive användningen av barnarbete) är utbredda.
Dessutom, som nämnts, med material som härrör från industriellt avfallsmaterial och förbrukas. batterier för att skapa prekursorer för nya LFP- eller LMFP-typ LIB kan förbättra hållbarheten och minska risken i leveranskedjan.
Urladdningskurvorna för battericeller med LFP- och LFMP-katoder är mycket olika. Medan LFP-battericeller håller en platt spänningskurva från nästan full till nästan tomma, har LFMP-battericeller ett stort spänningsfall på cirka 50 % av SoC (State of Charge).
När battericeller har olika urladdningskurvor kräver de också olika BMS (Battery Management System) och GOM (Guess-o-Meter) algoritmer. Detta är något som nyligen har blivit ganska tydligt i Tesla Model 3 SR+ tillverkad i Kina.
Tesla Model 3 SR+ MIC fick sina initiala NCM 811-battericeller från LG Chem ersatta av LFP-battericeller från CATL och nu ger GOM inte tillförlitliga räckviddsuppskattningar. Nu behöver Tesla samla in data från de nya bilarna för att göra några justeringar av BMS och GOM, sedan kan den lösa det här problemet med en OTA (Over-the-Air) firmwareuppgradering.
Hur som helst, LFMP och LNMO är de två mest lovande koboltfria batteriteknologierna för den närmaste framtiden och förväntas bli tillgängliga redan nästa år. De är extremt säkra, prisvärda och har en anständig energitäthet. Ändå blir LFP-batterier bättre och med sin bevisade tillförlitlighet förväntar jag mig att de kommer att finnas kvar någon gång framöver.
