磷酸鐵鋰的基本缺陷有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-08-24 16:19
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1. 在制備磷酸鐵鋰的燒結(jié)過(guò)程中，氧化鐵可以在還原氣氛下高溫還原為單質(zhì)鐵。簡(jiǎn)單的烙鐵會(huì)在電池中引起小短路，是電池中最忌諱的材料。這也是該材料在日本沒有被用作動(dòng)力鋰離子電池正極材料的重要原因。
2. 磷酸鐵鋰存在振動(dòng)密度低、壓實(shí)密度低等性能缺陷，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不能解決這個(gè)問題。DonHillebrand，美國(guó)Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室能源存儲(chǔ)系統(tǒng)中心主任，用“可怕”這個(gè)詞來(lái)描述鋰離子磷酸鐵電池的低溫性能。盡管一些制造商聲稱鋰離子磷酸鐵電池在低溫下仍能保持良好的容量，但這是在放電電流較低和截止電壓較低的情況下。在這種情況下，設(shè)備根本不會(huì)啟動(dòng)。
3.材料制備成本高于電池制造成本，導(dǎo)致電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納濾和碳包覆不僅提高了材料的電化學(xué)性能，但也帶來(lái)了能量密度低、合成成本高、電極加工性能差、環(huán)境要求苛刻等問題。雖然磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe、P含量豐富且成本低廉，但磷酸鐵鋰的產(chǎn)品成本并不低。即使剔除研發(fā)成本，材料的技術(shù)成本和電池的制造成本也會(huì)增加單位儲(chǔ)能成本。
4. 產(chǎn)品一致性差。目前，國(guó)內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠可以解決這個(gè)問題。從材料制備的角度來(lái)看，磷酸鐵鋰的合成是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，由固體磷酸鹽、氧化鐵和鋰鹽，加上碳前驅(qū)體和還原氣相組成。在這個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程中，很難保證反應(yīng)的一致性。
5. 知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，磷酸鐵鋰的基本專利由德克薩斯大學(xué)持有，碳涂層的專利由加拿大人申請(qǐng)。這兩項(xiàng)基本專利是不可避免的。如果傭金包含在成本中，產(chǎn)品成本會(huì)進(jìn)一步增加。
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