磷酸鐵鋰電池的五個缺陷
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-25 11:53
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磷酸鐵鋰電池的缺點
1. 在制備磷酸鐵鋰的燒結(jié)過程中，氧化鐵有可能在高溫還原性氣氛中還原為單質(zhì)鐵。簡單的鐵會造成電池的短路，是電池中最忌諱的材料。這也是日本沒有使用這種材料作為動態(tài)鋰離子電池正極材料的主要原因。
2. 磷酸鐵鋰具有低振動密度、壓實密度等性能缺陷，導(dǎo)致鋰離子電池能量密度低。低溫性能差，即使是納米碳涂層也沒有解決這個問題。美國阿貢國家實驗室(argonne national laboratory)儲能系統(tǒng)中心(center for energy storage systems)主任唐·希萊布蘭德(Don Hillebrand)博士認為，磷酸鋰鐵電池的低溫性能非常糟糕。他們對鋰離子電池的測試結(jié)果表明，鋰鐵磷酸鹽電池在低溫(0℃以下)下不能驅(qū)動電動汽車。盡管一些制造商聲稱鋰-鐵磷酸鹽電池在低溫下仍能很好地保持其容量，但此時的放電電流較低，放電截止電壓也較低。在這種情況下，設(shè)備根本無法啟動。
3.材料制備成本和電池制造成本高，電池收率低，一致性差。雖然nanocrysization和磷酸亞鐵鋰的碳涂層提高了材料的電化學(xué)性能,他們還帶來了其他問題,如能量密度的降低,合成成本的提高,窮人加工電極的性能和對環(huán)境嚴酷的要求。雖然磷酸鐵鋰中含有豐富的化學(xué)元素Li、Fe、P，且成本相對較低，但制備磷酸鐵鋰的產(chǎn)品成本并不低。即使去掉以前的研發(fā)成本，材料的工藝成本加上電池制備的高成本，最終單位儲能成本也會更高。
4. 產(chǎn)品一致性差。目前，中國還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠來解決這個問題。從材料制備的角度看，磷酸鐵鋰的合成是一個復(fù)雜的多相反應(yīng)，包括固體磷酸鹽、氧化鐵和鋰、碳前驅(qū)體和還原性氣相。在這個復(fù)雜的反應(yīng)過程中，很難保證反應(yīng)的一致性。
5. 知識產(chǎn)權(quán)的問題。磷酸鐵鋰最早的專利申請由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)于1993年6月25日獲得，并于1993年8月19日公布了申請結(jié)果。磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專利由德克薩斯大學(xué)持有，碳涂層專利由加拿大人申請。這兩項基本專利是不能繞過的，如果費用中包含了專利費，產(chǎn)品成本會進一步增加。
