什么是磷酸鐵鋰電池?磷酸鐵鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-14 15:21
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一、 磷酸鐵鋰電池定義
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
/脫嵌過(guò)程,這一原理與鈷酸鋰,錳酸鋰完全相同。
二、 磷酸鐵鋰正極材料
1997年A.K.Padhi首次報(bào)導(dǎo)磷酸鐵鋰(LiFePO4)具有脫嵌鋰功能。該材料具有橄欖石型磷酸鹽類(lèi)嵌鋰材料,LiMPO4(M:Mn,F(xiàn)e,Co,Ni), 成為很有潛力的鋰離子電池正極材料。磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學(xué)性能,充放電平臺(tái)十分平穩(wěn),充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí),該材料無(wú)毒、無(wú)污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下使用、原材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn),是目前電池界競(jìng)相開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)。
2.5~3.6V,平臺(tái)約3.3V,比鈷酸鋰電池3.7V低一些。
180Wh/L(鈷酸鋰可做到400Wh/L以上),在小電池領(lǐng)域,同樣尺寸電池只有現(xiàn)有電池容量的一半不到。
三、 磷酸鐵鋰電池及其優(yōu)缺點(diǎn)
磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn):
1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當(dāng)然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本一樣,用磷酸鐵鋰做電池,絕對(duì)不用擔(dān)心爆炸問(wèn)題的存在。
2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性好,儲(chǔ)存性能好等。這點(diǎn)是最大的優(yōu)點(diǎn),在所有知道的材料中,也是最好的。
3、環(huán)保。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)毒。所有原料都無(wú)毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。
4、價(jià)格便宜。磷酸鹽采用磷酸源和鋰源以及鐵源為材料,這些材料都十分便宜,無(wú)戰(zhàn)略資源及稀有資源。
磷酸鐵鋰的缺點(diǎn):
1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問(wèn)題是其最關(guān)鍵的問(wèn)題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒(méi)有大范圍的應(yīng)用,這是一個(gè)主要的問(wèn)題。但是,這個(gè)問(wèn)題目前已經(jīng)可以得到完美的解決:就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)添加了導(dǎo)電劑,不需要制作電池時(shí)添加。實(shí)際上材料應(yīng)該為:LiFePO4/C,這樣一個(gè)復(fù)合材料。
2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5,低的振實(shí)密度可以說(shuō)是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。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(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來(lái)制作動(dòng)力電池。
3、目前研究開(kāi)發(fā)還不深入。目前以磷酸鐵鋰作為正極材料的產(chǎn)業(yè)化情況并不樂(lè)觀。因?yàn)檫€是最近兩年發(fā)展起來(lái)的,所以各方面的研究還需要繼續(xù)深入。
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