介紹磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)缺點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-28 17:39
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磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)缺點。磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學(xué)性能，是鋰離子電池極具發(fā)展前景的負極材料之一。磷酸鐵鋰電池的正極材料主要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鎳酸、三種材料、磷酸鐵鋰等。鋰鈷氧化物是大多數(shù)鋰離子電池的負極材料。
鋰電池的主要組成部分包括電解液、隔離材料、正極和負極材料等。正極材料所占比例很大，因為正極材料的性能直接影響到鋰離子電池的性能，其成本直接決定了電池成本的高低。目前市場上銷售的鋰電池正極材料主要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鐵磷酸鹽電池和三元材料。
磷酸鐵鋰電池是一種新型的鋰離子電池電極材料，是新一代性能優(yōu)異的綠色高能電池，已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點之一。它具有電壓高、容量大、功耗低、無記憶效應(yīng)、體積小、內(nèi)阻小、自放電少、循環(huán)次數(shù)多、價格低、無毒、不會造成環(huán)境污染等特點。由于這些特點，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)被應(yīng)用于手機、筆記本電腦、攝像機、數(shù)碼相機等許多民用和軍用領(lǐng)域。世界各國都在競相實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
磷酸鐵鋰電池。JPG
磷酸鐵鋰電池陰極材料的優(yōu)點
1. 高能量密度:理論比容量170mAh/g，實際比容量可超過140mAh/g(0.2c,25℃);
2. 安全無污染:是鋰離子電池最安全的負極材料;不含任何對人體有害的重金屬元素;符合歐洲RoHS法規(guī)，獲得絕對綠色環(huán)保電池證書;
3.壽命長:100%DOD條件下充放電2000次以上;磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度密切相關(guān)，溫度過低或過高。
4. 充電性能:采用磷酸鐵鋰正極材料制成的鋰電池，充電速度快，最快可在1小時內(nèi)充滿電;
5. 重量輕:相同容量的磷酸鐵鋰電池體積為鉛酸電池體積的2/3，鉛酸電池重量的1/3。
磷酸亞鐵鋰電池為鋰電池陰極材料,鋰離子電池陰極材料的安全,盡管振實密度低,低電壓平臺,但由于陽極材料的安全與穩(wěn)定,因此濫用條件,如擠壓、超載、短路仍然安全,由于其磷酸亞鐵鋰電池的安全性和穩(wěn)定性已成為鋰離子動力電池的重要發(fā)展方向。
磷酸鐵鋰電池正極材料的缺點
1. 可憐的導(dǎo)電性。這個問題是最關(guān)鍵的。磷酸鐵鋰電池還沒有得到廣泛的應(yīng)用，這是一個很大的問題。然而，這個問題現(xiàn)在可以通過添加C或其他導(dǎo)電劑來完美解決。實驗室報告比容量可以達到160mAh/g以上。
2. 密度較低的振動。一般只能達到1.3-1.5g/ml，振動密度低是磷酸鐵鋰電池最大的缺點。這個缺點意味著它在小電池如手機電池方面沒有優(yōu)勢。即使成本低、安全性能好、穩(wěn)定性好、循環(huán)次數(shù)多，但如果體積太大，也只能少量替代鈷酸鋰。這個缺點在動力電池中并不明顯。因此，磷酸鐵鋰主要用于制造動力電池。
磷酸鐵鋰電池正極材料的基本要求
首先，材料本身電位高，從而與陰極材料形成較大的電位差，帶來高能量密度的芯設(shè)計;同時，帶電離子的插入和脫離對電極電位的影響不大，因此在充放電過程中不會有太大的電壓波動，不會對其他電氣系統(tǒng)造成不利影響。
第二，該材料含鋰量高，且鋰離子嵌入是可逆的。這是高容量的前提。有些負極材料，它們具有很高的理論容量，但有一半的鋰離子，它們失去活性后
