Lithium-Mangan-Phosphat (LiMnPO4) ist eine Verbindung, die Lithium (Li), Mangan (Mn) und Phosphat (PO₄) kombiniert und hauptsächlich als Kathodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird. Es ist besonders bekannt für seine Stabilität, Sicherheit und hohe Leistung in verschiedenen Energiespeicheranwendungen. Es ist zwar weniger verbreitet als Materialien wie Lithium-Kobaltoxid (LCO) oder Lithium-Eisenphosphat (LFP), bietet aber gewisse Vorteile, insbesondere in Bezug auf Stabilität und Wirtschaftlichkeit.
Formel: LiMnPO₄. Aussehen: Typischerweise ein feines Pulver, grau oder cremefarben. Dichte: Ca. 3,6 g/cm³, was zur Gesamtleistung und Kompaktheit des Materials in Batterien beiträgt. Kristallstruktur: Orthorhombic, eine charakteristische Struktur für Kathodenmaterialien auf Phosphatbasis, die eine stabile Lithium-Ionen-Interkalation und Deinterkalation gewährleistet.
Energiedichte: Lithium-Mangan-Phosphat (LiMnPO4) ist zwar nicht so hoch wie andere Kathodenmaterialien wie Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan (NCM) oder Lithium-Kobalt-Oxid (LCO), bietet aber eine moderate Energiedichte, typischerweise etwa 120–150 mAh/g. Spannungsbereich: Lithium-Mangan-Phosphat (LiMnPO4) arbeitet effektiv in einem Spannungsfenster von etwa 3,5–4,2 V, ähnlich wie viele andere Lithium-Ionen-Kathoden. Zyklenlebensdauer: Einer der Hauptvorteile von LiMnPO₄ ist seine hervorragende Lebensdauer. Das Material weist ein geringes Ausbleichen über viele Zyklen auf, wodurch es für langlebige Anwendungen geeignet ist. Sicherheit: Lithium-Mangan-Phosphat (LiMnPO4) ist thermisch stabil und sicherer als viele andere Kathodenmaterialien. Es hat eine hohe Beständigkeit gegen thermisches Durchgehen und es ist weniger wahrscheinlich, dass es im Falle einer Fehlfunktion Feuer fängt oder giftige Gase freisetzt.
Lithium-Ionen-Batterien: Lithium-Mangan-Phosphat (LiMnPO4) wird bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien verwendet, insbesondere für Anwendungen, die eine sichere und langlebige Energiespeicherung erfordern. Es ist zunehmend in Elektrofahrzeugen (EVs), Netzspeichern und Unterhaltungselektronik zu finden. Energiespeichersysteme (ESS): Die Stabilität und lange Lebensdauer des Materials machen es zu einer guten Wahl für große Energiespeichersysteme, bei denen Langlebigkeit und Sicherheit entscheidend sind. Tragbare Stromversorgung: Wird in tragbaren Stromversorgungsgeräten und anderen Anwendungen verwendet, die kompakte, sichere und zuverlässige Batterien erfordern.
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