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噴霧干燥-碳熱還原法制備的正極材料提高電池的綜合性能體現(xiàn)

更新時間:2023-07-10 點擊次數(shù):1083


LiFePO4因其原料資源豐富、成本低廉、循環(huán)性好、安全性高、理論比容量高、相對于其它鋰離子電池正極材料工作電壓適中等優(yōu)點,順應(yīng)了鋰離子電池的發(fā)展要求,從眾多的正極材料中脫穎而出,使得它在電動汽車、空間技術(shù)、國防工業(yè)等多方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景,被電化學界許多專家學者認為有可能替代LICoO2等成為新一代鋰離子電池正極材料,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>


然而,較低的導電性和振實密度一直阻礙著LiFePO4的實用化進程。目前zui常用的高溫固相法制備的LiFePO4粉體顆粒通常為無規(guī)則形狀,粒子混合時有嚴重的團聚和粒子架橋現(xiàn)象,粒子間存在較大空隙,晶粒脫鋰不*,充放電容量低,其振實密度相對其它電極材料小。


這樣一方面會使材料的操作性能降低,另一方面還會使電池體積增大,限制了它的實際應(yīng)用。



鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解質(zhì)、隔膜等組成。正極材料無論是在成本上還是在性能上都制約著鋰離子電池的發(fā)展,因而新型電極材料特別是正極材料的研究與開發(fā)是推動鋰離子電池技術(shù)更新的關(guān)鍵。


目前,國內(nèi)外市場上主要的正極材料為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳三元材料,與其他正極材料相比,磷酸鐵鋰具有以下優(yōu)點:

1、比容量高:理論比容量可達170mAh/g,產(chǎn)品實際比容量可超過140mAh/g;

2、安全性好:是目前zui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;

3、循環(huán)壽命長:在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;

4、熱穩(wěn)定性好:P-)共價鍵形成離域的三維立體化學鍵,限制了晶體結(jié)構(gòu)的變化,使LiFePO4

具有很強的熱力學穩(wěn)定性;

5、原材料來源廣泛、價格便宜。


鑒于以上優(yōu)點,橄欖石型LiFePO被認為是混合型電動車及電動車發(fā)動能源用新一代大規(guī)模鋰離離子電池zui有前景的候選陰極材料。



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