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噴霧干燥技術(shù)-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(shí)間:2025-05-19 點(diǎn)擊次數(shù):274


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(duì)于其它鋰離子電池正極材料工作電壓適中等優(yōu)點(diǎn),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(dòng)汽車(chē)、空間技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等多方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景,被電化學(xué)界許多專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)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(dǎo)電性和振實(shí)密度一直阻礙著LiFePO4的實(shí)用化進(jìn)程。目前zui常用的高溫固相法制備的LiFePO4粉體顆粒通常為無(wú)規(guī)則形狀,粒子混合時(shí)有嚴(yán)重的團(tuán)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(shí)密度相對(duì)其它電極材料小。


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



鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)、隔膜等組成。正極材料無(wú)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(kāi)發(fā)是推動(dòng)鋰離子電池技術(shù)更新的關(guān)鍵。


目前,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(diǎn):

1、比容量高:理論比容量可達(dá)170mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過(guò)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(duì)人體有害的重金屬元素;

3、循環(huán)壽命長(zhǎng):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(jià)鍵形成離域的三維立體化學(xué)鍵,限制了晶體結(jié)構(gòu)的變化,使LiFePO4

具有很強(qiáng)的熱力學(xué)穩(wěn)定性;

5、原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜。


鑒于以上優(yōu)點(diǎn),橄欖石型LiFePO被認(rèn)為是混合型電動(dòng)車(chē)及電動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)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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