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磷酸鐵鋰離子電池正極的性能優點和缺點

鉅大LARGE  |  點擊量:109次  |  2020年09月08日  

摘要
磷酸鐵鋰電池正極的性能優點1.高能量密度:其理論比容量為170mAh/g,產品實際比容量可超過140mAh/g(0.2C,25°C);2.安全無污染:是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何

磷酸鐵鋰離子電池正極的性能優點


1.高能量密度:其理論比容量為170mAh/g,產品實際比容量可超過140mAh/g(0.2C,25°C);


2.安全無污染:是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何對人體有害的重金屬元素;符合歐洲RoHS規定,為絕對的綠色環保電池證;


3.壽命長:在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;磷酸鐵鋰離子電池的使用壽命與其使用溫度息息相關,使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均出現極大不良隱患;


4.充電性能:磷酸鐵鋰正極材料的鋰離子電池,可以使用大倍率充電,最快可在1小時內將電池充滿;


5.重量輕:同等規格容量的磷酸鐵鋰離子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;


磷酸鐵鋰離子電池正極材料的缺點


當然,一種材料是否具有應用發展潛力,除了關注其優點外,該材料是否具有根本性的缺陷也至關重要。


國內目前普遍選擇磷酸鐵鋰作為動力型鋰離子電池的正極材料,從政府、科研機構、公司甚至是證券公司等市場分析員都看好這一材料,將其作為動力型鋰離子電池的發展方向。分析其原因,重要有下列兩點:首先是受到美國研發方向的影響,美國Valence與A123公司最早采用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國內一直沒有制備出可供動力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環與儲存性能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷,歸結起來重要有以下兩點:


1、導電性差。這個問題是其最關鍵的問題。磷酸鐵鋰離子電池之所以還沒有大范圍的應用,這是一個重要的問題。但是,這個問題目前已經可以得到完美的解決:就是添加C或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mAh/g以上的比容量。


2、振實密度較低。一般只能達到1.3-1.5g/ml,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優勢。即使它的成本低,安全性能好,穩定性好,循環次數高,但假如體積太大,也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點在動力鋰電池方面不會突出。因此,磷酸鐵鋰重要是用來制作動力鋰電池。


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