電池材料
リチウム電池正極材 リン酸鉄リチウム LiFePO4粉末 LFP
商品番号 : CL06
価格は以下に基づいて変動します 仕様とカスタマイズ
- 初回放電容量 (0.1C)
- ≥ 150.0 mAh/g
- 粒度分布 (D50)
- 0.6 – 4.0 µm
- 水分含有量
- ≤ 1000 ppm
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製品概要
この高純度リン酸鉄リチウム（LiFePO4/LFP）粉末は、高い安全性と長寿命のリチウムイオン電池の開発・製造用に特別に設計された先進的な正極活物質です。優れたオリビン構造の安定性と最適化された導電性カーボン表面コーティングを組み合わせることで、過酷な動作条件下でもバランスの取れた電気化学的性能、強力なパワー供給、そして卓越した環境安全性を発揮します。
電気化学研究所、パイロット製造施設、および商用セル生産向けに設計されたこの正極粉末は、電気自動車（EV）用セル、定置型エネルギー貯蔵システム（ESS）、および高出力電動工具に広く利用されています。従来の層状遷移金属酸化物（LiCoO2や高ニッケルNMCなど）やスピネル構造（LiMn2O4など）と比較して、コバルトへの依存を排除し、有毒な遷移金属の溶出を抑制し、過酷な動作条件下でも優れた熱安定性を提供します。
本粉末は、厳格な多段階品質管理を経て、厳密な粒度分布、微量金属汚染の最小化、および極めて低い残留水分量を保証しています。真空密封状態で出荷されるため、事前の乾燥工程なしで直接スラリーに統合でき、コインセル、パウチセル、円筒形セルのいずれのフォーマットにおいても、再現性の高いコーティング流動性、優れた電極接着性、および信頼性の高い電気化学的収率を確保します。
主な特徴
- 優れた初回効率と放電容量： 初回放電容量（0.1Cで150.0 mAh/g以上）が高く、初回クーロン効率は95%を超えており、フルセル形成時の最適なエネルギー保持を保証します。
- 導電性を高めるナノ構造カーボンコーティング： オリビン構造固有の導電性の限界を克服する設計された表面カーボン層（炭素含有量1.0%〜1.5%）を備え、リチウムイオンの迅速な拡散を促進し、バルク電気抵抗を低減（≤100 Ω·cm）します。
- 精密な粒度設計： スラリーの充填密度を最大化し、凝集を防ぎ、均一なドクターブレードコーティングを実現するために、厳密に制御された粒度分布（専門的なバリエーションによりD50は0.6 µm〜4.0 µm）で配合されています。
- 直接スラリー加工のための超低水分量： 200°Cでのカールフィッシャー電量滴定により1000 ppm未満に厳格に制御されており、二次的な真空ベーキングの必要性を排除し、電解質の加水分解やフッ化水素の発生を抑制します。
- 高いタップ密度と充填均一性： 最適化された形態により、最大1.0 ± 0.2 g/cm³のタップ密度を提供し、研究者やセルメーカーが粒子の破壊なしに高カレンダー密度の電極を製造することを可能にします。
- 厳格な金属不純物管理： 高精度ICP-OES検証を利用し、遷移金属およびアルカリ不純物（Ca、Na、Mg、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn）をppmレベルの閾値に制限することで、内部の微小短絡や局所的な自己放電を防止します。
- 本質的な熱的・化学的耐性： 600°Cを超える温度まで熱暴走に対する卓越した耐性を示し、標準的な層状酸化物正極と比較して優れた動作許容範囲を提供します。
- 一貫した微細構造の均一性： 均一なサブミクロン単位の一次粒子と球状または準球状の二次凝集体により、リチウム化および脱リチウム化の広範なサイクルを通じて長期的な構造的完全性を維持します。
用途
| 用途 | 説明 | 主な利点 |
|---|---|---|
| 定置型エネルギー貯蔵システム (ESS) | 長期間の動作寿命と深い放電サイクルを必要とするグリッドスケールおよび住宅用エネルギー貯蔵セル。 | 容量低下を最小限に抑え、本質的な構造的安全性を備えた数千サイクルを超える卓越したサイクル寿命。 |
| 商用電気自動車およびE-モビリティ | 変動する周囲温度下で動作する大型電気バス、配送フリート、および小型電気自動車。 | 600°Cを超える熱安定性により、暴走リスクを軽減し、コバルトベースの化学組成と比較して原材料コストを削減。 |
| コインセル研究開発および学術材料科学 | 研究室におけるハイスループットな電気化学スクリーニング、ハーフセル評価、および新規電解質/セパレーター試験。 | 厳格なベースラインベンチマークのための高いバッチ間再現性と予測可能な初回クーロン効率。 |
| パウチセルパイロットライン製造 | パイロットスケールの電極調製、自動スラリーコーティング、連続ロールカレンダー加工、およびセル組み立て検証。 | 前処理済みの低水分粉末により、スラリーのゲル化やピンホール欠陥なしで直接スラリー混合が可能。 |
| 高レートパルスパワーデバイス | 電動工具、無停電電源装置（UPS）、および高電流供給を必要とする船舶用スターターバッテリー。 | カーボンコーティングされたナノ構造が、低い内部抵抗と高速なリチウム挿入ダイナミクスを促進。 |
| ハイブリッドおよび全固体電池開発 | 安定した非反応性の正極表面を必要とする次世代固体および半固体電解質界面の研究。 | 安定したオリビン骨格が遷移金属の溶出を防ぎ、界面インピーダンスの劣化を最小限に抑制。 |
技術仕様
シリーズ別仕様
| パラメータ | 単位 | バリエーション CL06-01 | バリエーション CL06-02 | バリエーション CL06-03 | 試験方法 / 機器 |
|---|---|---|---|---|---|
| 外観 | — | 灰黒色粉末、均一な色、硬い凝集なし | 灰黒色粉末、凝集なし | 灰黒色粉末、凝集なし | 目視検査 |
| 初回放電容量 (0.1C) | mAh/g | ≥ 150.0 | — | — | コインハーフセル (vs. Li/Li+) |
| 初回充電容量 (0.1C) | mAh/g | ≥ 154.0 | ≥ 150.0 | ≥ 154.0 (試験値: 156.3) | コインハーフセル (vs. Li/Li+) |
| 初回サイクル効率 (0.1C) | % | ≥ 95.0 | ≥ 90.0 | ≥ 95.0 (試験値: 97.62) | コインハーフセル比 |
| かさ密度 | g/cm³ | ≥ 0.30 | — | — | BT-303 タップ密度測定器 |
| タップ密度 | g/cm³ | ≥ 0.80 | 1.0 ± 0.2 | 0.8 ± 0.2 (試験値: 0.710) | タップ密度測定器 |
| 比表面積 (SSA) | m²/g | 10.0 ± 1.5 | 13.0 ± 2.0 | 12.0 ± 2.0 (試験値: 11.395) | BET動的吸着法 / TriStar II 3020 |
| 電気抵抗率 | Ω·cm | — | — | ≤ 100 (試験値: 6.934) | 三菱化学製 粉体抵抗率計 |
| 水分含有量 | ppm | ≤ 1000 | < 1500 | < 1000 (試験値: 667.1) | カールフィッシャー電量滴定 (200°C加熱) |
| スラリーpH値 | — | 8.0 ~ 10.0 | — | 9.5 ± 1.0 (試験値: 9.20) | pH計 (CO₂フリー水90gにLFP 10g) |
| 微細構造 | — | 均一な形態 | 均一な形態 | 均一な形態 | 走査型電子顕微鏡 (SEM) |
粒度分布 (レーザー回折法)
| 粒子指標 | 単位 | バリエーション CL06-01 | バリエーション CL06-02 | バリエーション CL06-03 | 試験条件 |
|---|---|---|---|---|---|
| D10 | µm | ≥ 0.35 | < 1.5 | ≥ 0.25 (試験値: 0.419) | 水系分散、Malvern Mastersizer 2000 |
| D50 | µm | 0.6 ~ 1.8 | 4.0 ± 2.0 | 1.3 ± 0.5 (試験値: 1.070) | 水系分散、Malvern Mastersizer 2000 |
| D90 | µm | ≤ 4.50 | < 10.0 | < 10.0 (試験値: 2.750) | 水系分散、Malvern Mastersizer 2000 |
| D97 | µm | ≤ 7.50 | — | — | 水系分散、Malvern Mastersizer 2000 |
化学組成および炭素含有量
| 元素 | 単位 | 仕様 (CL06-01) | 仕様 (CL06-03) | 分析試験方法 |
|---|---|---|---|---|
| リチウム (Li) | wt% | 4.3 ± 0.3 | — | 誘導結合プラズマ発光分光分析 (ICP-OES) |
| 鉄 (Fe) | wt% | 34.5 ± 1.0 | — | 誘導結合プラズマ発光分光分析 (ICP-OES) |
| リン (P) | wt% | 19.5 ± 1.0 | — | 誘導結合プラズマ発光分光分析 (ICP-OES) |
| 炭素 (C) | wt% | 1.0 ~ 1.5 | 1.45 ± 0.2 (試験値: 1.42) | 高周波赤外線炭素硫黄分析装置 |
不純物微量金属の制限値 (ICP-OES)
| 不純物金属 | 最大閾値 (wt%) | 一般的な検出方法 |
|---|---|---|
| カルシウム (Ca) | ≤ 0.030% (300 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| ナトリウム (Na) | ≤ 0.030% (300 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| マグネシウム (Mg) | ≤ 0.030% (300 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| クロム (Cr) | ≤ 0.015% (150 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| マンガン (Mn) | ≤ 0.010% (100 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| ニッケル (Ni) | ≤ 0.010% (100 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| 銅 (Cu) | ≤ 0.005% (50 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
| 亜鉛 (Zn) | ≤ 0.005% (50 ppm) | Agilent 710 ICP-OES |
梱包、取り扱い、および保管ガイドライン
| パラメータ | 標準詳細 |
|---|---|
| 標準梱包構成 | 100g/袋、500g/袋、1000g/袋（多層アルミ真空密封袋） |
| 前処理の取り扱い | 厳格な水分管理下での製造により、標準条件下であれば顧客側での事前ベーキングなしで直接スラリーに配合可能 |
| 保存期間 | 24ヶ月（2年間）、未開封・乾燥・室温保管条件下 |
| カスタム仕様への対応 | 専門的な粒度分布、カスタムカーボンコーティング率、または目標タップ密度は、技術検討の上で交渉およびカスタム合成が可能 |
本製品を選ぶ理由
- 直接スラリー加工の効率性： 超乾燥化学プロファイル（残留水分1000 ppm未満）を備えたこの粉末は、コストと時間のかかる二次的な真空乾燥を不要にし、バインダーの架橋問題を防止して生産サイクルを加速させます。
- 制御されたカーボンコーティング冶金： 均一なナノカーボンシェルで設計されており、一貫した粉末抵抗率（10 Ω·cm未満まで）と、広い電流密度にわたって信頼性の高い高速充放電速度を提供します。
- 包括的な微量元素純度： 高度なICP-OESおよび赤外線燃焼分析を使用してスクリーニングされ、有害な磁性および金属汚染物質を最小限に抑え、長期的なサイクル信頼性とセルインピーダンスの安定性を保護します。
- 汎用的なワークフロー適合性： ラボスケールの遊星ボールミル、高せん断スラリーミキサー、自動スロットダイコーター、加熱ロールプレスにシームレスに統合でき、標準化されたセル組み立てが可能です。
- 長期的な保管安定性とカスタマイズ： 高耐久性真空パッケージにより2年間の保存期間を保証。カスタム粒子グレーディング、タップ密度調整、パイロットスケールの供給契約に関するエンジニアリングサポートを提供します。
見積もりの依頼、評価用サンプルの注文、またはエネルギー貯蔵研究のためのカスタム仕様配合についてのご相談は、当社の技術営業チームまで今すぐお問い合わせください。
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