磷酸鐵鋰電池的缺點及彌補(bǔ)方法
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-22 19:48
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磷酸鐵鋰電池的缺點
1. 導(dǎo)電性和窮人:目前在實際生產(chǎn)過程中通過添加有機(jī)碳源前體和高金屬離子摻雜的方法來提高材料的導(dǎo)電性(A123、煙臺卓是使用這種方法),研究表明,磷酸亞鐵鋰的導(dǎo)電性增加7個數(shù)量級,磷酸亞鐵鋰的土壤的電導(dǎo)率性質(zhì)和鉆酸鋰。
2. 鋰離子擴(kuò)散速率慢。目前的解決方案包括納濾LiFePO顆粒以減小鋰離子在顆粒中的擴(kuò)散距離，摻雜以改善鋰離子的擴(kuò)散通道，這些方法似乎并不有效。納米硅化的研究已有很多，但難以應(yīng)用于實際工業(yè)生產(chǎn)。目前，只有A123聲稱掌握了LiFePO的納米化技術(shù)。
3.密度較低的振動。一般只能達(dá)到0.8-1.3，振動密度低是磷酸鐵鋰最大的缺點。但是這個缺點在動力電池中并不突出。因此，磷酸鐵鋰主要用于制造動力電池。
4. 磷酸鐵鋰電池低溫性能差。在0℃時的容量保留率約為60~70%，
-10℃為40~55%，-20℃為20~40%。這種低溫性能明顯不能滿足供電要求。目前，一些廠家通過改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)電池材料性能、改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計等來改善磷酸鐵鋰的低溫性能。
電子導(dǎo)電性低，離子擴(kuò)散系數(shù)低，固體密度不高，合成成本略高
3.方法彌補(bǔ)磷酸鐵鋰的不足
磷酸鐵鋰的缺點可以通過碳涂層來改善電導(dǎo)率，添加金屬顆粒、導(dǎo)電有機(jī)涂層、摻雜金屬離子來改善電導(dǎo)率，合成小顆粒材料來減小擴(kuò)散距離，合成粒徑可控的球形顆粒。
1. 碳包覆技術(shù)
混合物成分
(1)直接加碳:石墨、炭黑、乙炔黑等;
(2)熱解后可轉(zhuǎn)化為碳的物質(zhì):葡萄糖、蔗糖、白糖、聚丙烯、聚丙烯酰胺、
采購產(chǎn)品鋰聚丙烯酸酯，聚乙烯醇，檸檬酸，煤油，強(qiáng)力霉素，乙醇和酚醛樹脂
2. 燒結(jié)結(jié)束后加入
在燃燒后的冷卻階段，將甲醇噴在磷酸鐵鋰上，經(jīng)加熱分解碳化，在磷酸鐵鋰表面形成碳膜
3.添加金屬顆粒
(1)采用銀鏡反應(yīng)在磷酸鐵鋰表面鍍銀
(2)直接向混合物中加入銀或銅顆粒
4、導(dǎo)電有機(jī)涂料
在磷酸鐵鋰表面聚合了聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等導(dǎo)電有機(jī)物
5. 摻雜金屬離子
采用球磨機(jī)混合材料，采用固相合成法合成了6種摻雜物，即li1-xmxfepo4
(M=Mg, Al, Ti, Zr, Nb, W)與LiFePOa相比，摻雜材料的電導(dǎo)率提高了8個數(shù)量級，室溫下達(dá)到10-2s·cm-1
