磷酸铁锂电池正极材料的优缺点和重要性
来源：维多利亚3308 日期：2019-04-02 14:33 浏览量：次
磷酸铁锂电池正极材料的优缺点和重要性.随着哥本哈根会议的结束，减排、低碳成为了当前的热点词汇。中国政府在会上做出了一个明确的减排目标，因此，磷酸铁锂电池的发展前景非常开阔。然而您了解磷酸电池吗?知道磷酸铁锂电池正极材料的优缺点吗?今天维多利亚3308小编就带您了解一下。
什么是磷酸铁锂电池及其特点?
磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，由于其性能特别适合于动力方面的应用，因而也有人叫它“锂铁动力电池”。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
磷酸铁锂电池是一种新型锂离子电池电极材料，是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。它的特点是高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多，价格低廉，无毒性，不会造成环境污染。因其上述特点，磷酸铁锂电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。世界各国正竞相实现产业化生产。但是其能量密度低，影响电容量。
目前主要的生产方法为高温固相合成法，产品指标比较稳定。目前锂离子电池还是以小容量、低功率电池为主。
磷酸铁锂电池的材料有哪些?
磷酸铁锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
磷酸铁锂电池正极的性能优点
1.高能量密度：其理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25°C);
2.安全无污染：是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证;
3.寿命长：在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上;磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患;
4.充电性能：磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满;
5.重量轻:同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3;
磷酸铁锂电池正极材料的缺点
当然，一种材料是否具有应用发展潜力，除了关注其优点外，该材料是否具有根本性的缺陷也至关重要。
国内目前普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料，从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料，将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因，主要有下列两点：首先是受到美国研发方向的影响，美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷，归结起来主要有以下两点：
1、导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂电池之所以还没有大范围的应用，这是一个主要的问题。但是，这个问题目前已经可以得到完美的解决：就是添加C或其它导电剂。实验室报道可以达到160mAh/g以上的比容量。
2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5g/ml，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点。这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但如果体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。这一缺点在动力电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
磷酸铁锂电池正极材料的发展前景
从长期来看，中国发展低碳经济是必然的选择。在此大的背景下相当一部分行业为了保持相对平稳的经济增长，必然要寻求减排技术上的重大突破。因此未来中国新能源领域需要技术上取得突破性的进展才能完成2020年的减排指标。
对于一些发达国家来说，由于他们的能源结构相对“清洁”，低碳与节能关联比较密切。基于中国目前所处的城市化与工业化共同推进的经济发展阶段，其能源需求具有明显的刚性特征，即与经济快速发展同步增长的高能源电力需求。对于中国以煤为主的能源结构，降低单位GDP碳强度很大程度上就是通过增加清洁能源，减少单位GDP煤炭消费量，这就需要改变当前国内现有能源结构，发展新能源结构。
因此，随着低碳经济技术、清洁能源技术等新技术的推广与应用，GDP的增加将不完全与碳排放成比例，同时为进一步实现中国减排目标提供有力支撑。
综上所述，国内磷酸铁锂电池材料具有广阔的市场空间，同时对于锂离子电池的快速发展是一次难得的机遇。虽然发展中仍存在诸多问题，但是相信不久的将来，通过各企业的共同努力，一定能促进中国磷酸铁锂电池行业的长足发展。
