Weltweit erste 80 % manganreiche LMFP-Batteriekathode von QinetiQ für Integrals Power in Großbritannien validiert

(WK-intern) – Milton Keynes, Großbritannien: Ein neues Kathodenaktivmaterial aus Lithium-Mangan-Eisenphosphat (LMFP), das von Integrals Power entwickelt wurde, könnte die tatsächliche Reichweite von Elektrofahrzeugen (EVs) erhöhen, indem es die nutzbare Kapazität der Batterie unter Bedingungen mit hoher Entladung erweitert.

• Kathodenaktive Materialien der nächsten Generation aus Lithium-Mangan-Eisenphosphat (LMFP) bieten nachweislich erhebliche Verbesserungen der nutzbaren Energiekapazität bei hohen Entladeraten (C-Raten)
• Prototypen von Pouch-Zellen, die vom weltbekannten Test- und Forschungsunternehmen QinetiQ unter Verwendung des neuen Materials hergestellt und getestet wurden, zeigten 99 % Kapazitätserhalt bei 2C (30 Minuten) und 92 % Kapazitätserhalt bei schneller 5C-Entladung (12 Minuten)
• Bis zu 20 % höhere Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichem Lithium-Eisenphosphat (LFP), was eine größere Reichweite für Elektrofahrzeuge oder leichtere, günstigere Batteriepacks für dieselbe Reichweite verspricht
• Die manganreiche Chemie von Integrals Power bietet einen erstklassigen Mangangehalt von 80 %, was zu einer höheren Leistung als LFP führt, jedoch zu geringeren Kosten und mit größerer Sicherheit als Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Chemikalien
• Integrals Power entwickelte und produzierte das bahnbrechende LMFP-Material in seiner britischen Pilotanlagenanlage und ist Vorreiter bei der Schaffung einer erstklassigen inländischen Lieferkette für Batterien

Bei herkömmlichen Chemikalien aus Lithium-Eisenphosphat (LFP) verringert sich die nutzbare Kapazität, wenn die Batterie unter Bedingungen mit hoher Entladung betrieben wird, wie z. B. bei längeren Autobahnfahrten oder in Hochleistungsanwendungen wie elektrischen Bergbaufahrzeugen.

Tests, die vom weltbekannten Test- und Forschungsunternehmen QinetiQ durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die LMFP-Zellen unter diesen Bedingungen einen deutlich höheren Prozentsatz ihrer Nennkapazität behalten als LFP.

Die LMFP-Zellen behielten 99 % ihrer ursprünglichen Kapazität bei 2 C (30 Minuten Entladezeit) und 95 % bei 5 C (12 Minuten Entladezeit). Selbst bei extremen 10 °C (6 Minuten Entladezeit), die weit über den Grenzen aller Anwendungsfälle liegen, lag die Kapazitätserhaltung bei beeindruckenden 60 %. Dies zeigt, dass das Material hohe Leistung ohne Kompromisse bei der Haltbarkeit liefern kann – Eigenschaften, die für anspruchsvolle Anwendungen wie Elektrofahrzeuge (EVs) unerlässlich sind.

Die Bewertungen von QinetiQ folgen anderen Tests durch Dritte im letzten Jahr, die zeigten, dass Integrals Power den Durchbruch erreicht hatte, indem es einen Mangangehalt von 80 % einbaute und eine spezifische Kapazität von fast 150 mAh/g lieferte, während gleichzeitig die Verringerung der Energiedichte – und damit der EV-Reichweite – überwunden wurde, die normalerweise bei so hohen Werten auftritt.

Damit hat Integrals Power gezeigt, dass sein LMFP-Material zur Herstellung von Zellen verwendet werden kann, mit denen Batteriepacks ein optimales Gleichgewicht aus hoher Leistung, großer Reichweite und langer Lebensdauer bieten können, das die Leistungsfähigkeit von Lithiumeisenphosphat (LFP) übertrifft, aber weniger kostet und weniger von kritischen Mineralien abhängig ist als Nickel-Kobalt-Mangan (NCM). Mithilfe dieser Technologie könnten Automobilhersteller die tatsächliche Reichweite ihrer Fahrzeuge erhöhen oder dieselbe Reichweite mit weniger Zellen erreichen und so leichtere, kostengünstigere Batterien herstellen.

Behnam Hormozi, Gründer und CEO von Integrals Power, sagte: „Wir sind sehr stolz auf die Testergebnisse, die QinetiQ mit unseren LMFP-Kathodenaktivmaterialien erzielt hat, denn sie zeigen, dass wir eine höhere C-Rate-Leistung und einen höheren Kompromiss bei der erhaltenen Kapazität erzielt haben.

„Zusammen mit den nachgewiesenen Verbesserungen der Energiedichte von bis zu 20 % im Vergleich zu LFP, die durch unseren 80-prozentigen Mangangehalt und das höhere Spannungsprofil von 4,1 V erreicht werden, können wir unseren Kunden auf der ganzen Welt zeigen, dass wir erhebliche Kosten- und Gewichtsreduzierungen sowie kompaktere, nachhaltigere und langlebigere Batteriepackdesigns ermöglichen können.“

QinetiQ führte die Tests an Pouch-Zellen durch, die aus dem LMFP-Material von Integrals Power und handelsüblichen Graphitanoden und flüssigem Elektrolyt hergestellt wurden. Jede Zelle wurde mit einer Elektrodenbelastung von 2 mAh/cm2 getestet.

Das in den Tests verwendete LMFP ist eines von 25 Kathodenaktivmaterialien, die von Integrals Power entwickelt und patentiert wurden. Alle werden in der britischen Anlage des Unternehmens entwickelt und hergestellt, zu der auch eine Pilotanlage gehört, die 20 Tonnen pro Jahr aus hochreinen Rohstoffen statt aus Massenvorläufern produzieren kann. Muster liegen bereits bei einer Vielzahl von Kunden in der gesamten Batterieherstellungsbranche, einschließlich der Energiespeicher- und EV-Sektoren, zur Bewertung und zum Benchmarking vor.

World’s First 80% Manganese Rich LMFP Battery Cathode Validated by QinetiQ for UK’s Integrals Power

• Next-generation Lithium Manganese Iron Phosphate (LMFP) cathode active materials shown to deliver significant improvements in useable energy capacity at high discharge rates (C-rates)
• Prototype pouch cells manufactured and tested by world-renowned testing and research company QinetiQ using the new material showed 99% capacity retention at 2C (30 minutes) and 92% capacity retention in rapid 5C (12 minutes) discharge
• Up to 20% increase in energy density compared to conventional Lithium Iron Phosphate (LFP), promising greater range for electric vehicles or lighter, more affordable battery packs for the same range
• Integrals Power’s rich-manganese chemistry offers class-leading 80% manganese content, resulting in greater performance than LFP, but at less cost and with greater safety than Nickel Manganese Cobalt (NMC) chemistries
• Integrals Power developed and manufactured the breakthrough LMFP material at its UK Pilot line facility, and is spearheading the creation of a world-class domestic supply chain for batteries

Milton Keynes, UK: A new Lithium Manganese Iron Phosphate (LMFP) cathode active material developed by Integrals Power could increase the real-world range of electric vehicles (EVs) by extending the useable capacity of the battery under high discharge conditions.

Conventional Lithium Iron Phosphate (LFP) chemistries experience a reduction in useable capacity when the battery is operated at high discharge conditions, such as prolonged periods of highway driving or in high-power applications such as electric mining vehicles. Tests carried out by world-renowned testing and research company QinetiQ have demonstrated that the LMFP cells retain a significantly higher percentage of their nominal capacity than LFP under these conditions.

The LMFP cells retained 99% of their original capacity at 2C (30 minutes discharge time), and 95% at 5C (12 minutes discharge time). Even at an extreme 10C (6 minutes discharge time), which is far beyond the limits of any use case, capacity retention was an impressive 60%. This demonstrates the material’s ability to deliver high performance without compromising durability – attributes essential to demanding applications such as electric vehicles (EVs).

QinetiQ’s assessments follow other third-party testing last year that showed Integrals Power had achieved the breakthrough of incorporating a Manganese content of 80% and delivering nearly 150 mAh/gr specific capacity, while overcoming the reduction in energy density – and therefore EV range – that usually occurs at such high levels.

As a result, Integrals Power has demonstrated that its LMFP material can be used to make cells that will enable battery packs to deliver an optimal balance of high performance, long range, and long life that exceeds the capability of Lithium Iron Phosphate (LFP) but at less cost and less reliance on critical minerals than Nickel Cobalt Manganese (NCM). Using this technology, automotive OEMs could extend the real-world range of their vehicles, or achieve the same range using fewer cells, therefore enabling lighter, less expensive batteries.

Integrals Power Founder and CEO, Behnam Hormozi, said: “We’re extremely proud of the test results QinetiQ achieved using our LMFP cathode active materials because they show that we’ve delivered higher C-rate performance and higher retained capacity compromise.

“Together with the proven energy density improvements of up to 20% compared to LFP unlocked by our 80% Manganese content and higher voltage profile of 4.1V, we are able to demonstrate to our customers around the world that we can enable significant cost and weight reductions, and more compact, more sustainable, and longer-lasting battery pack designs.”

QinetiQ conducted the tests on pouch cells made using the Integrals Power LMFP material and standard commercial-grade graphite anodes and liquid electrolyte. Each cell was tested at an electrode loading of 2mAh/cm2.

The LMFP used in the tests is one of a wide range of 25 cathode active materials developed and patented by Integrals Power. All are developed and manufactured at the company’s UK facility, which includes a pilot plant capable of producing 20 tonnes a year from high-purity raw materials rather than bulk precursors. Samples are already with a wide range of customers across the battery manufacturing industry, including energy storage and EV sectors, for evaluation and benchmarking.

About Integrals Power

Integrals Power is a next-generation battery material company committed to accelerated research, development and commercialisation of proprietary, high-performance, cost effective and scalable battery cathode active materials including Lithium Iron Phosphate (LFP) and Lithium Manganese Iron Phosphate (LMFP). We work closely with academic, research, and industrial partners in collaborative government funded projects to accelerate the commercialisation and scale-up of these novel materials. Our mission is helping to enable the widespread adoption of e-mobility worldwide, contributing to reductions in CO2 emissions, improvements in air quality, and achieving net-zero.

PR: Integrals Power

PB: Integrals Power Pouch-Cell