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磷酸铁锂材料技术发展现状

发布时间: 2014-10-17 09:50:16    来源: 电池中国网综合
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[摘要]磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,其特点是原材料价格低廉、工作电压适中、比容量大、比功率高、可快速充电、循环寿命长、稳定性高等。

  磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,其特点是原材料价格低廉、工作电压适中、比容量大、比功率高、可快速充电、循环寿命长、稳定性高等。
  1996年,日本NTT(电信电话株式会社)最早报道了磷酸铁锂的橄榄石型晶体特征。1997年美国德州大学Goodenough教授研究团队也接着报道了LFP的可逆性嵌入脱出锂离子性能及其橄榄石结构(见图1)。美国与日本不约而同地发表磷酸铁锂的橄榄石结构(LiMPO4),使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的关注和迅速的发展。
  虽然磷酸铁锂具有上述诸多优点,但是LFP材料却存在致命的缺陷,电子电导率低等。2001年,Velence首先发现了碳包覆和碳热还原技术,成功解决了LFP电导率率低的问题,使磷酸铁锂材料的性能进一步提高,紧接着A123SYSTEMS的技术团队发现了离子掺杂和纳米化技术大幅提高磷酸铁锂的导电性,磷酸铁锂开始进入大规模应用阶段。
  改进后的磷酸铁锂性能得到了极大的提高,综合性能堪称优异,引发了一轮磷酸铁锂研究和投资热潮。磷酸铁锂与其他主要锂离子电池正极材料性能对比如表1所示。

表1:磷酸铁锂与其他主要锂离子电池性能对比

  从表1相关数据来看,磷酸铁锂无疑是目前综合性能最好的锂离子电池体系,国内外厂商都对LFP电池寄予厚望。并被产业界认为是最理想的动力电池。与此同时,磷酸铁锂电池便引发了各种利益权属纷争,挑动各路资本及企业界竞相逐鹿,可谓风光无限。然而近年来几起电动汽车自燃、锂电明星企业A123陨落等事件又引发了公众对磷酸铁锂发展前景的质疑。几经周折、遍历沧桑后,磷酸铁锂电池褪尽铅华,重返本真。
  本文拟追根溯源,力求给各位读者呈现磷酸铁锂的庐山真面目,与各位探讨磷酸铁锂正极材料未来发展方向。

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