磷酸鐵鋰在鋰電池材料中的廣泛應(yīng)用

鋰離子電池的核心是尋找和選擇高能量的鋰存儲(chǔ)電極材料。目前，傳統(tǒng)的鋰離子電池電極材料存在利用率低、鋰離子擴(kuò)散慢、極化大等問(wèn)題，制約了鋰離子電池性能的提高。那么到底如何提高鋰離子電池的性能呢？

　磷酸鐵鋰材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池中。它們具有降低極化、提高充放電電流密度、提高放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，有利于高性能、大容量、大功率電池的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料的燒結(jié)技術(shù)就是一個(gè)重要的發(fā)展方向。世界各國(guó)的研究者對(duì)納米電極進(jìn)行了大量的研究，并取得了很大的進(jìn)展。一些科研成果已成為了成熟的產(chǎn)品。最典型的例子是鳳谷節(jié)能燒結(jié)技術(shù)成熟后，中試線(xiàn)與終試線(xiàn)的磷酸鐵鋰正極材料作為動(dòng)力鋰離子電池。磷酸鐵鋰由于電導(dǎo)率低、擴(kuò)散系數(shù)低，限制了其在鋰離子電池中的廣泛應(yīng)用。

　磷酸鐵鋰材料納米化后，電池的充放電性能顯著提高。納米磷酸鐵鋰的粒徑越小，鋰離子脫嵌的深度和范圍越小，擴(kuò)散速率越高；比表面積越大，反應(yīng)界面越大，晶界提供的鋰離子擴(kuò)散通道越快。粒徑越小，利用率越高，不可逆容量越小，納米顆粒越致密。磷酸鐵鋰顆粒間的空隙降低了鋰離子在脫嵌過(guò)程中的應(yīng)力。這些特性有利于提高LiFePO4電池的高倍率充放電性能。A123系統(tǒng)公司成立于2001年，以其磷酸鐵鋰納米材料和動(dòng)力電池迅速成為電池行業(yè)的明星。A123的優(yōu)點(diǎn)是，有可能產(chǎn)生均勻的納米尺寸的超小顆粒(據(jù)稱(chēng)小于100nm)的磷酸鐵鋰正極材料，由于顆粒和總表面氬的急劇增加，大大提高了電池的高放電功率。EA且整體穩(wěn)定性和循環(huán)壽命不受影響。

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