Integrals Powers erzielt Durchbruch bei der Energiedichte von Lithium-Mangan-Eisen-Phosphat-Zellen
Reichweite von Elektrofahrzeugen könnte um bis zu 20 Prozent steigen
Integrals Power hat einen Durchbruch bei aktiven Lithium-Mangan-Eisenphosphat (LMFP)-Kathodenmaterialien für Batteriezellen erzielt. Durch die Anwendung der firmeneigenen Materialtechnologie und des patentierten Herstellungsprozesses konnte das Unternehmen den Rückgang der spezifischen Kapazität überwinden, der typischerweise auftritt, wenn der Mangananteil erhöht wird. Das Ergebnis sind aktive Kathodenmaterialien, die höhere Spannungen und eine hohe Energiedichte ermöglichen.
Durch die Überwindung dieses Zielkonflikts kombinieren diese aktiven Kathodenmaterialien die besten Eigenschaften der Lithium-Eisen-Phosphat-Chemie (LFP) - relativ niedrige Kosten, lange Zykluslebensdauer und gute Leistung bei niedrigen Temperaturen - mit einer Energiedichte, die mit der teureren Nickel-Kobalt-Mangan-Chemie (NCM) vergleichbar ist. Dies bedeutet, dass die Reichweite von Elektrofahrzeugen um bis zu 20 Prozent erhöht werden kann oder - bei gleicher Reichweite - die Batteriepacks kleiner und leichter werden können.
Die LMFP-Materialien bestehen zu 80 Prozent aus Mangan statt der 50-70 Prozent, die in konkurrierenden Materialien üblich sind, und haben eine höhere spezifische Kapazität: 150 mAh/g, während sie eine Spannung von 4,1 V liefern (gegenüber 3,45 V bei LFP). Die von Experten des Graphene Engineering Innovation Centre (GEIC) durchgeführten Tests mit Münzzellen wurden abgeschlossen und werden nun mit für Elektrofahrzeuge repräsentativen Pouch-Zellen bewertet. Die entwickelten Materialien werden bald für Zelllieferanten, Batteriehersteller und OEMs zur Bewertung und zum Benchmarking verfügbar sein.
Der Gründer und CEO von Integrals Power, Behnam Hormozi, sagte: "Die Herausforderung, die die Automobilindustrie seit einiger Zeit zu bewältigen versucht, besteht darin, den Mangananteil in LMFP-Zellen auf ein hohes Niveau zu bringen und dabei die gleiche spezifische Kapazität wie LFP beizubehalten. Bei herkömmlichen Methoden sinkt die spezifische Kapazität, je mehr Mangan man hinzufügt, und das bedeutet, dass keine hohe Energiedichte erreicht werden kann.
"Unsere eigenen Materialien und patentierten Produktionsprozesse haben es uns ermöglicht, diesen Zielkonflikt zu überwinden und den Mangangehalt auf 80 Prozent zu erhöhen, was uns an die Spitze der LMFP-Chemie bringt. Wir sind stolz darauf, dass wir mit der Bewertung des Energieteams des GEIC durch Dritte in Großbritannien ein Zellmaterial von Weltklasse entwickelt haben, das mit der Leistung von NCM mithalten kann, aber nachhaltiger und erschwinglicher ist und den Übergang zur Elektromobilität beschleunigen wird."
Nicky Savjani, Anwendungsmanager des GEIC im Bereich Energie, sagte: "Das engagierte Team in den GEIC-Energielabors bietet umfassende Unterstützung bei der Entwicklung und Bewertung von Batteriematerialien und schlägt eine Brücke zwischen akademischen Innovationen und dem Bedarf der Industrie, um Technologien der nächsten Generation auf den Markt zu bringen. Unsere GEIC-Energieeinrichtung mit ihrem engagierten Team von Batterieingenieuren treibt die Dekarbonisierung des Verkehrssektors voran und stärkt die Führungsrolle des Vereinigten Königreichs bei der Entwicklung nachhaltiger Batterietechnologien.
Die Batteriezellen, die wir unter Verwendung der LMFP-Materialien von Integral Power hergestellt haben, wiesen bei den Tests eine wettbewerbsfähige spezifische Kapazität auf, was ihr Potenzial unterstreicht, die Effizienz von Elektrofahrzeugen zu verbessern und die Kosten durch eine größere Reichweite zu senken."
Integral Power produzierte die hochleistungsfähigen aktiven LMFP-Kathodenmaterialien in seiner neuen britischen Anlage zusammen mit seiner eigenen LFP-Chemie. Die Fähigkeit, Materialien wie diese in Großbritannien herzustellen, ist entscheidend für die Entwicklung einer nachhaltigen einheimischen Batterieindustrie und unterstützt nicht nur das Verkaufsverbot für neue Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor bis 2030, sondern auch die Netto-Null-Emissionsziele für 2050.
Die Ansiedlung der Produktion im Vereinigten Königreich wird auch die Sicherheit und Transparenz der Lieferkette erhöhen und geopolitische Fragen wie Einfuhrzölle auf Elektrofahrzeuge und ihre Komponenten entschärfen. Integrals Power bezieht alle seine Rohstoffe von europäischen und nordamerikanischen Lieferanten, was reinere, leistungsfähigere LFP- und LMFP-Kathodenmaterialien mit höherer Energiedichte im Vergleich zu den in China hergestellten Kathodenmaterialien gewährleistet, die derzeit rund 90 %1 der weltweiten Produktion ausmachen.
1 Bericht der Internationalen Energieagentur: Trends bei Batterien für Elektrofahrzeuge
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