In de zoektocht naar betaalbaardere, veiligere en duurzamere batterijchemie voor elektrische voertuigen, is er een nieuwe samenstelling op komst: lithium-mangaanrijke kathodes, oftewel Lithium-Manganese-Rich (LMR). Deze LMR batterijen behoren tot de familie van hoog-mangaan chemieën, net zoals LMO, LMFP en LNMO. Maar technologisch is LMR geavanceerder. Tot nu toe bleef grootschalige productie uit, maar recent kondigenden General Motors (GM) en LG Energy Solution (LGES) aan dat ze grote plannen hebben voor dit type batterij.
GM en LGES zetten LMR in de markt
LGES en GM kondigden deze maand aan dat ze LMR-prismacellen gaan produceren voor toekomstige elektrische pick-ups en SUV’s van GM. Pre-productie begint in 2027, gevolgd door productie in 2028 via hun Amerikaanse joint venture Ultium Cells. LGES bezit wereldwijd het grootste IP-portfolio rond LMR-technologie (meer dan 200 patenten, waarvan het eerste uit 2010 dateert), terwijl GM al sinds 2015 werkt aan onderzoek naar deze celtechnologie.
Een klassieke moderne NMC 811-cel bevat circa 85% nikkel, 10% mangaan en 5% kobalt. In LMR-cellen is dat drastisch anders: circa 60–70% mangaan, 30–40% nikkel en geen kobalt. Die lagere afhankelijkheid van dure en geopolitiek gevoelige metalen maakt LMR economisch aantrekkelijk, al blijft China met >90% marktaandeel dominant in het raffineren van mangaan tot mangaansulfaat.
Technische voordelen en uitdagingen
LMR combineert enkele eigenschappen die de technologie tot een serieuze concurrent van LFP en NMC maken. De veiligheid en stabiliteit zou vergelijkbaar zijn met LFP. Maar de energiedichtheid zou volgens GM 33% hoger zijn dan de beste LFP-cellen van dit moment, bij gelijke kosten. Daarmee zouden ze vrijwel op het niveau van NMC-cellen komen. Door gebruik te maken van mangaan in plaats van kobalt zouden de gebruikte grondstoffen niet alleen ethisch duurzamer zijn, maar ook fors goedkoper.
Voltage Decay
Maar uitdagingen zijn er ook. Het grootste obstakel is voltage decay: de werkspanning van de cel daalt naarmate het aantal laadcycli toeneemt, met verlies van capaciteit tot gevolg. Dit komt door zuurstofverlies, metaalmigratie en scheurvorming (dentrieten) in de kathodestructuur. GM en LGES zeggen dit probleem te hebben aangepakt via dopants, coatings en geavanceerde materiaal- en procesengineering, waardoor hun LMR-cellen een levensduur behalen die vergelijkbaar is met huidige NMC-technologie (note: dus niet zo hoog als LFP-cellen).
Ook andere partijen zien potentieel. Ford ontwikkelt zelfstandig LMR-cellen in hun Ion Park-lab en heeft al een tweede generatie in pilootproductie. Umicore startte in 2023 met industrialisatie van zijn HLM (high-lithium, manganese) CAM-technologie, met commercialisering voorzien in 2026. BASF werkt aan aanverwante hoog-mangaan producten als NCM217 en NCM307.
Vooruitblik
LMR-technologie bevindt zich op het kruispunt tussen de lage kosten en veiligheid van LFP en de hoge energiedichtheid van NMC. Daarmee is het een logische kandidaat voor zware elektrische voertuigen zoals pick-ups en SUV’s, maar ook voor toepassingen waar prijs per kWh en grondstoffenonafhankelijkheid van belang zijn.
De grootschalige marktintroductie laat nog even op zich wachten — GM mikt op 2028 — maar het fundament lijkt te zijn gelegd. LMR heeft het potentieel om binnen enkele jaren een volwaardig alternatief te worden binnen de batterijmix voor EV’s. Het is het zoveelste voorbeeld dat batterijen zeer veelzijdig zijn. Er is niet één variant of type grondstoffen dominant, maar er is een waaier aan verschillende mogelijkheden.
