磷酸铁锂电池正极材料性能改进的方法

来源：维多利亚3308  日期：2019-09-03 09:15  浏览量：次

　　磷酸铁锂电池正极材料性能改进的方法。在正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料。磷酸铁锂电池正极材料因其优良的电化学性能，被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题，一直制约其发展。

　　磷酸铁锂电池正极材料性能改进的方法

　　由于磷酸铁锂正极材料本身较差的导电率和较低的锂离子扩散系数，国内外研究者在这些方面进行了大量的研究，也取得了一些很好的效果。其改性研究主要在3个方面:掺杂法、包覆法和材料纳米化。

　　①掺杂法

　　掺杂法主要是指在磷酸铁锂晶格中的阳离子位置掺杂一些导电性好的金属离子，改变晶粒的大小，造成材料的晶格缺陷，从而提高晶粒内电子的导电率以及锂离子的扩散速率，进而达到提高磷酸铁锂电池材料性能的目的。目前，掺杂的金属离子主要有Ti4＋、CO2＋、Zn2＋、Mn2＋、La2＋、V3＋、Mg2＋。

　　②包覆法

　　在LiFePO4材料表面包覆碳是提高电子电导率的一种有效方法，碳可以起到以下几个方面的作用：①抑制LiFePO4晶粒的长大，增大比表面积;②增强粒子间和表面电子的导电率，减少电池极化的发生;③起到还原剂的作用，避免Fe的生成，提高产品纯度;④充当成核剂，减小产物的粒径；⑤吸附并保持电解液的稳定。

　　③材料纳米化

　　相较在导电性方面的限制，锂离子在磷酸铁锂电池材料中的扩散是电池放电的最主要也是决定性的控制步骤。由于LiFePO4的橄榄石结构，决定了锂离子的扩散通道是一维的，因此可以减小颗粒的粒径来缩短锂离子扩散路径，从而达到改善锂离子扩散速率的问题。

　　采用离子掺杂、包覆、材料纳米化3种改性方法对磷酸铁锂电池正极材料在电导率低、锂离子扩散速率慢、低温放电性能差等方面的不足有很大的改进。因此，通过以上方法来全面提高磷酸铁锂的综合性能仍然是当前和今后该领域研究和应用的主要发展方向之一。

　　磷酸铁锂电池正极材料的性能

　　目前，以磷酸铁锂电池为代表的新能源产业正在迅速发展，磷酸铁锂电池的一些特点决定了它的用途非常广泛,他的安全性能好,据说投到火里也不会爆炸,耐过放电,耐过充电,所以要比锂离子电池和锂聚合物电池更皮实,安全性更好；

　　此外它还很适合用作动力电池,因为它也也有耐大电流放电,快速充电的优良特点.磷酸铁锂电池的寿命又很长,不是普通的铅酸电池可以比拟的,据说1C使用可以重复使用2000个循环。

　　综上,磷酸铁锂正极材料的发展前景非常广泛,可以替代目前的铅酸电池和各种锂电池。