磷酸鐵電池的優(yōu)勢是什么?磷酸鋰鐵電池正極材料加工方法介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2021-09-07 10:36
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優(yōu)點1:磷酸鐵電池的使用壽命大大提高。在標準充電條件下,磷酸鐵電池的使用壽命可達七年以上,可重復充電2000次以上。而普通碳酸電池的使用壽命最多只有一年多,最多500次循環(huán)后就不能使用了,而且隨著時間的推移,其儲存率會越來越低。
優(yōu)點二:容量大。在相同體積下,磷酸鐵鋰電池的存儲容量比碳酸電池高2 ~ 3倍。
優(yōu)點三:安全。普通鋰電池和聚合物電池大家都知道。當它們長時間使用時,電池本身會膨脹。這個時候大家一定要把腫電池交給相關部門統一處理,因為腫電池相當于一個不穩(wěn)定的小炸彈!如果處理不當,會爆炸!所以,我們經常在網上看到的手機爆炸就是由此引起的。不過磷酸鐵電池可以很好的避免這個!穩(wěn)定性極佳,長期使用不會膨脹。除非扔進幾千度的高溫或者用力砸電池,否則不會有意外。
優(yōu)點4:容量恒定。相信大家都會遇到這樣的問題,就是我們的手機電池,電腦電池,甚至電動車電池。它們用了一段時間后,我們會發(fā)現它們的電量更少了。這是因為如果普通電池長期處于電量不足的情況下,電池的存儲容量會迅速下降。磷酸鋰電池的特點是可以隨用隨用!并且永遠不會影響其存儲容量。
優(yōu)點五:綠色環(huán)保。磷酸鐵鋰電池具有其他電池不具備的環(huán)保性能,因為它不含重金屬。因此,國家大力提倡的開發(fā)項目已經應用于電動自行車或電動汽車領域。
磷酸鋰鐵電池正極材料加工辦法
1.碳熱還原法
1.碳熱還原法
碳熱還原法也是高溫固相法中的一種,是比較容易工業(yè)化的合成辦法,多數以磷酸二氫鋰(LiHPO4)、三氧化二鐵(Fe2O3)或四氧化三鐵、蔗糖為原料,平均混合后,在高溫柔魚氣或氮氣保護下焙燒,碳將三價鐵還原為二價鐵,也就是通過碳熱還原法合成磷酸鐵鋰。
優(yōu)勢:處理了在原料混合出產過程中可能引發(fā)的氧化反應,使合成過程更為合理,同時改善了材料的導電性。
缺點:反應時間相對過長,溫度難以控制,產物一致性要求的控制條件更為苛刻,難以適應工業(yè)化加工。
2.水熱合成法
水熱合成法屬于濕法領域,它是以可溶性亞鐵鹽、鋰鹽和磷酸為原料,在水熱條件下筆直合成LiFePO4,由于氧氣在水熱體系中的溶解度很小,水熱體系LiFePOA的合成供應了優(yōu)良的惰性環(huán)境。
優(yōu)勢:水熱法可以在液相中制備超微細顆粒,原料可以在分子級混合。具有物相平均、粉體粒徑小以及操作簡便等優(yōu)勢,且具有易量產、產品批量穩(wěn)定性好、原料價廉易得的優(yōu)勢。同時加工過程中不要惰性氣氛。
缺點:水熟合成法制備的產物結構中經常存在著鐵的錯位,生成了亞穩(wěn)態(tài)FePO,影響了產物的化學及電化學性能。同時也存在粒徑不平均、物相不純凈、設備投資大(耐高溫高壓反應器的設計制造難度大,造價也高)或工藝較復雜的缺點。
3.另外,溶膠一凝膠合成法、液相共沉淀法、微波合成法等也使用在制備LFP原材料上。
這些工藝都有各自的優(yōu)缺點,但目前通過改良工藝后,使用比較廣泛的還是前3種,美國的A123和加拿大的Phostech公司采用固相法,美國的Valence公司采用碳熱還原法,LG化學利用繼續(xù)水熱合成法。
在材料制備過程中,導電碳包覆是LiFePO2制備過程中的一項關鍵技術。A123通過在箔體表面預先涂敷一層高品質導電碳層,有效的降低了電池的內阻,提升了磷酸鐵鋰離子電池的大倍率放電能力。
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