Dceřiná společnost Lithium Australia VSPC vyvinula nový bezkobaltový bateriový článek LFMP. LFMP je vysokonapěťová verze LFP (LiFePO4) a očekává se, že se stane jejím nástupcem.
Podívejme se na některé hlavní body tiskové zprávy.
VSPC – vývoj „bezpečné“ lithium-iontové baterie
Hlavní body
- Bezpečnost a náklady pohánějí technologii lithium-iontových baterií („LIB“) směrem k lithium-ferofosfátu („LFP“).
- LFP a jeho deriváty poskytují mnohem více pracovních cyklů než konkurenční LIB na bázi niklu a kobaltu.
- Přidání manganu do LFP (produkce „LMFP“) zlepšuje hustotu energie LFP při zachování jeho vynikajících vlastností.
- Lithium Australia NL (ASX:LIT) 100% vlastněná dceřiná společnost VSPC Ltd (dále jen „VSPC“) úspěšně vyrábí katodové prášky LMFP, které prokazují lepší výkon.
Přehled
Společnost VSPC dosáhla významného pokroku směrem ke zlepšení energetické hustoty článků LFP LIB tím, že upravila své vlastní výrobní procesy tak, aby do aktivního materiálu katody během výroby začlenily mangan.
Vybíjecí křivky článků LFP (vlevo) a LMFP (vpravo) z VSPC
Zlepšení výkonu LFP
Společnost VSPC úspěšně vyrobila bateriové články LMFP pro testování. Tyto články díky svému vyššímu napětí poskytují větší hustotu energie než standardní články LFP.
Níže uvedené vybíjecí křivky platí pro články vyrobené z LFP vyrobeného VSPC (vlevo) a LMFP vyrobeného VSPC (vpravo). Vyšší dodávka napětí u LMFP článků má za následek zvýšení hustoty energie až o 25 % ve srovnání s LFP články. Celosvětově se hlavní výrobci LFP článků snaží dosáhnout podobného zvýšení hustoty energie zavedením manganu jako složky jejich katodového prášku.Bezpečnostní aspekty
LIB lze rozdělit do několika kategorií na základě krystalové struktury katodových materiálů, které obsahují.
V současné době jsou typy LIB nejběžněji používané v elektrických vozidlech („EV“) niklkobalt-mangan („NCM“). a nikl kobalt hliník ('NCA'). Jak NCM, tak NCA mají spinelovou (oxidovou) strukturu charakterizovanou relativně nízkou pevností chemických vazeb. LFP a LMFP jsou naproti tomu složeny z fosfátů (krystalové struktury podobné olivínu) s výjimečně vysokou pevností vazby. Právě tato základní fyzikální vlastnost má za následek vynikající vlastnosti (včetně tepelné stability a dlouhé životnosti) LIB typu LFP a LMFP.
Předehra k rychlonabíjecím bateriím pro dopravní aplikace VSPC plánuje vyvinout rychlé nabíjecí baterie pro přepravní aplikace (viz oznámení 12. února 2020). Jeho nedávný úspěch v testování LMFP buněk demonstruje potenciál patentovaného výrobního procesu VSPC pro syntézu LMFP pro tyto aplikace. Vzhledem ke své vyšší energetické hustotě by měl LMFP snížit „úzkost z dosahu“ spojenou se standardními formulacemi LFP navrženými pro EV.Nízkonákladové suroviny
Možnost vyrábět vysoce výkonné LIB bez požadavku na nikl nebo kobalt má mnoho výhod, přičemž bezpečnost je prvořadá. Kromě toho použití běžných volně ložených komodit, jako je mangan, železo a fosfor, snižuje náklady. Další výhodou je přístup k mnohem spolehlivějším dodavatelským řetězcům.
Výhoda ESG
Komercializace LMFP pro výrobu LIB by eliminovala požadavek na materiály z regionů, ve kterých je časté porušování lidských práv (včetně využívání dětské práce).
Navíc, jak bylo uvedeno, za použití materiálů pocházejících z průmyslových odpadních materiálů a utracených baterie k vytvoření prekurzorů pro nové LIB typu LFP nebo LMFP mohou zlepšit udržitelnost a snížit riziko dodavatelského řetězce.
Vybíjecí křivky bateriových článků s katodami LFP a LFMP jsou velmi odlišné. Zatímco bateriové články LFP si udržují plochou křivku napětí od téměř plného po téměř vybité, bateriové články LFMP mají velký pokles napětí při přibližně 50 % SoC (State of Charge).
Když mají bateriové články různé vybíjecí křivky, vyžadují také různé algoritmy BMS (Battery Management System) a GOM (Guess-o-Meter). To je něco, co se nedávno ukázalo docela jasně u Tesly Model 3 SR+ vyrobené v Číně.
Tesla Model 3 SR+ MIC měl své původní bateriové články NCM 811 od LG Chem nahrazeny bateriovými články LFP od CATL a nyní GOM neposkytuje spolehlivé odhady dosahu. Tesla nyní potřebuje shromáždit data z nových vozů, aby provedla nějaké úpravy BMS a GOM, a pak může tento problém vyřešit pomocí aktualizace firmwaru OTA (Over-the-Air).
Každopádně LFMP a LNMO jsou dvě nejslibnější technologie bezkobaltových baterií pro blízkou budoucnost a očekává se, že budou dostupné již příští rok. Jsou extrémně bezpečné, cenově dostupné a mají slušnou energetickou hustotu. Nicméně baterie LFP se zlepšují a očekávám, že díky své prokázané spolehlivosti budou ještě nějakou dobu k dispozici.
