磷酸鐵鋰電池正極材料有哪些優(yōu)缺點?它的基本要求是什么?
磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)點
1.高能量密度:其理論比容量為170mAh/g,產(chǎn)品實際比容量可超過140mAh/g(0.2C,25°C);
2.安全無污染:是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何對人體有害的重金屬元素;符合歐洲RoHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池證;
3.壽命長:在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān),使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均產(chǎn)生極大不良隱患;
4.充電性能:磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池,可以使用大倍率充電,最快可在1小時內(nèi)將電池充滿;
磷酸鐵鋰電池正極材料的缺點
1.導電性差。這個問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰電池之所以還沒有大范圍的應用,這是一個主要的問題。但是,這個問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決:就是添加C或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mAh/g以上的比容量。
2.振實密度較低。一般只能達到1.3-1.5g/ml,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰電池的最大缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優(yōu)勢。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。這一缺點在動力電池方面不會突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。
磷酸鐵鋰電池正極材料的基本要求
第一,材料自身電位高,這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差,帶來能量密度高的電芯設計;同時帶電離子嵌入脫出對電極電位影響小,則充放電過程,不會有過大的電壓波動,不會給系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣帶來不利影響。
第二,材料含鋰量高且鋰離子嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料,理論容量很高,但是有一半的鋰離子,第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料,是無法投入商用的。
第三,鋰離子擴散系數(shù)大,鋰離子在材料內(nèi)部的移動更迅速,嵌入和脫嵌的能力強。是影響電芯內(nèi)阻的因素,也是影響功率特性的因素。
















