磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)點(diǎn)以及基本要求是什么
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-11-05 10:51
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磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)點(diǎn)
1.高能量密度：其理論比容量為170mAh/g，產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過(guò)140mAh/g(0.2C,25°C);
2.安全無(wú)污染：是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素;符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對(duì)的綠色環(huán)保電池證;
3.壽命長(zhǎng)：在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上;磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān)，使用溫度過(guò)低或者過(guò)高在其充放電過(guò)程及使用過(guò)程均產(chǎn)生極大不良隱患;
4.充電性能：磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時(shí)內(nèi)將電池充滿;
5.重量輕:同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。
磷酸鐵鋰電池作為鋰電池正極材料，是目前最安全的鋰離子電池正極材料，雖然振實(shí)密度低、電壓平臺(tái)低，但由于正極材料安全穩(wěn)定，使其在擠壓、過(guò)充、短路等濫用條件下依然安全，由于其安全穩(wěn)定性，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)成為鋰離子動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向。
磷酸鐵鋰電池正極材料的基本要求
第一，材料自身電位高，這樣才能與負(fù)極材料之間形成較大的電位差，帶來(lái)能量密度高的電芯設(shè)計(jì)；同時(shí)帶電離子嵌入脫出對(duì)電極電位影響小，則充放電過(guò)程，不會(huì)有過(guò)大的電壓波動(dòng)，不會(huì)給系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣帶來(lái)不利影響。
第二，材料含鋰量高且鋰離子嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料，理論容量很高，但是有一半的鋰離子，第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料，是無(wú)法投入商用的。
第三，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大，鋰離子在材料內(nèi)部的移動(dòng)更迅速，嵌入和脫嵌的能力強(qiáng)。是影響電芯內(nèi)阻的因素，也是影響功率特性的因素。
第四，材料比表面積大，有大量的嵌鋰位置。表面積大，磷酸鐵鋰電池的嵌入通道相對(duì)較短，則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時(shí)，嵌鋰位置還要充足。
第五，與鋰電池電解液的相容性和熱穩(wěn)定性好，這點(diǎn)是出于安全性考慮。正極材料與電解液不容易發(fā)生反應(yīng)，以及在較高溫度下依然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并且仍然不易與電解液反應(yīng)。這樣的材質(zhì)，不會(huì)為電芯額外的熱積累提供熱量，可以減少電芯進(jìn)入自生熱階段的概率。
第六，材料易得，且加工性能好。成本低，材料容易加工成電極，且電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是材料得到推廣應(yīng)用的有利條件。
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