怎么對(duì)磷酸鐵鋰電池正極材料的性能進(jìn)行改進(jìn)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-17 16:01
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磷酸鐵鋰電池正極材料性能改進(jìn)的方法
由于磷酸鐵鋰正極材料本身較差的導(dǎo)電率和較低的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，國(guó)內(nèi)外研究者在這些方面進(jìn)行了大量的研究，也取得了一些很好的效果。其改性研究主要在3個(gè)方面:摻雜法、包覆法和材料納米化。
①摻雜法
摻雜法主要是指在磷酸鐵鋰晶格中的陽(yáng)離子位置摻雜一些導(dǎo)電性好的金屬離子，改變晶粒的大小，造成材料的晶格缺陷，從而提高晶粒內(nèi)電子的導(dǎo)電率以及鋰離子的擴(kuò)散速率，進(jìn)而達(dá)到提高磷酸鐵鋰電池材料性能的目的。目前，摻雜的金屬離子主要有Ti4＋、CO2＋、Zn2＋、Mn2＋、La2＋、V3＋、Mg2＋。
②包覆法
在LiFePO4材料表面包覆碳是提高電子電導(dǎo)率的一種有效方法，碳可以起到以下幾個(gè)方面的作用：①抑制LiFePO4晶粒的長(zhǎng)大，增大比表面積;②增強(qiáng)粒子間和表面電子的導(dǎo)電率，減少電池極化的發(fā)生;③起到還原劑的作用，避免Fe的生成，提高產(chǎn)品純度;④充當(dāng)成核劑，減小產(chǎn)物的粒徑；⑤吸附并保持電解液的穩(wěn)定。
③材料納米化
相較在導(dǎo)電性方面的限制，鋰離子在磷酸鐵鋰電池材料中的擴(kuò)散是電池放電的最主要也是決定性的控制步驟。由于LiFePO4的橄欖石結(jié)構(gòu)，決定了鋰離子的擴(kuò)散通道是一維的，因此可以減小顆粒的粒徑來(lái)縮短鋰離子擴(kuò)散路徑，從而達(dá)到改善鋰離子擴(kuò)散速率的問(wèn)題。
