磷酸鐵鋰電池的固有缺點(diǎn)有哪些？有什么辦法可以改進(jìn)嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-24 02:52
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磷酸鐵鋰電池正極材料的缺點(diǎn)
當(dāng)然，一種材料是否具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?，除了關(guān)注其優(yōu)點(diǎn)外，該材料是否具有根本性的缺陷也至關(guān)重要。
國(guó)內(nèi)目前普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料，從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場(chǎng)分析員都看好這一材料，將其作為動(dòng)力型鋰離子電池的發(fā)展方向。分析其原因，主要有下列兩點(diǎn)：首先是受到美國(guó)研發(fā)方向的影響，美國(guó)Valence與A123公司最早采用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國(guó)內(nèi)一直沒有制備出可供動(dòng)力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環(huán)與儲(chǔ)存性能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷，歸結(jié)起來主要有以下兩點(diǎn)：
1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰電池之所以還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問題。但是，這個(gè)問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決：就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。
2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5g/ml，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢(shì)。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。
磷酸鐵鋰電池正極材料的發(fā)展前景
從長(zhǎng)期來看，中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是必然的選擇。在此大的背景下相當(dāng)一部分行業(yè)為了保持相對(duì)平穩(wěn)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，必然要尋求減排技術(shù)上的重大突破。因此未來中國(guó)新能源領(lǐng)域需要技術(shù)上取得突破性的進(jìn)展才能完成2020年的減排指標(biāo)。
對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家來說，由于他們的能源結(jié)構(gòu)相對(duì)“清潔”，低碳與節(jié)能關(guān)聯(lián)比較密切?；谥袊?guó)目前所處的城市化與工業(yè)化共同推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，其能源需求具有明顯的剛性特征，即與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展同步增長(zhǎng)的高能源電力需求。對(duì)于中國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，降低單位GDP碳強(qiáng)度很大程度上就是通過增加清潔能源，減少單位GDP煤炭消費(fèi)量，這就需要改變當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新能源結(jié)構(gòu)。
因此，隨著低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)、清潔能源技術(shù)等新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，GDP的增加將不完全與碳排放成比例，同時(shí)為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)中國(guó)減排目標(biāo)提供有力支撐。
綜上所述，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池材料具有廣闊的市場(chǎng)空間，同時(shí)對(duì)于鋰離子電池的快速發(fā)展是一次難得的機(jī)遇。雖然發(fā)展中仍存在諸多問題，但是相信不久的將來，通過各企業(yè)的共同努力，一定能促進(jìn)中國(guó)磷酸鐵鋰電池行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。
當(dāng)然，一種材料是否具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?，除了關(guān)注其優(yōu)點(diǎn)外，該材料是否具有根本性的缺陷也至關(guān)重要。
國(guó)內(nèi)目前普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料，從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場(chǎng)分析員都看好這一材料，將其作為動(dòng)力型鋰離子電池的發(fā)展方向。分析其原因，主要有下列兩點(diǎn)：首先是受到美國(guó)研發(fā)方向的影響，美國(guó)Valence與A123公司最早采用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國(guó)內(nèi)一直沒有制備出可供動(dòng)力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環(huán)與儲(chǔ)存性能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷，歸結(jié)起來主要有以下兩點(diǎn)：
1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰電池之所以還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問題。但是，這個(gè)問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決：就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。
2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5g/ml，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢(shì)。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。
磷酸鐵鋰電池正極材料的發(fā)展前景
從長(zhǎng)期來看，中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是必然的選擇。在此大的背景下相當(dāng)一部分行業(yè)為了保持相對(duì)平穩(wěn)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，必然要尋求減排技術(shù)上的重大突破。因此未來中國(guó)新能源領(lǐng)域需要技術(shù)上取得突破性的進(jìn)展才能完成2020年的減排指標(biāo)。
對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家來說，由于他們的能源結(jié)構(gòu)相對(duì)“清潔”，低碳與節(jié)能關(guān)聯(lián)比較密切?；谥袊?guó)目前所處的城市化與工業(yè)化共同推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，其能源需求具有明顯的剛性特征，即與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展同步增長(zhǎng)的高能源電力需求。對(duì)于中國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，降低單位GDP碳強(qiáng)度很大程度上就是通過增加清潔能源，減少單位GDP煤炭消費(fèi)量，這就需要改變當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新能源結(jié)構(gòu)。
因此，隨著低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)、清潔能源技術(shù)等新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，GDP的增加將不完全與碳排放成比例，同時(shí)為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)中國(guó)減排目標(biāo)提供有力支撐。
綜上所述，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池材料具有廣闊的市場(chǎng)空間，同時(shí)對(duì)于鋰離子電池的快速發(fā)展是一次難得的機(jī)遇。雖然發(fā)展中仍存在諸多問題，但是相信不久的將來，通過各企業(yè)的共同努力，一定能促進(jìn)中國(guó)磷酸鐵鋰電池行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。
