概述磷酸鐵鋰電池的缺點

磷酸鐵缺點 　　一種材料是否具有應用開發(fā)潛力，除了其優(yōu)點外，更重要的是該材料是否具有根本缺點。 　　在我國，磷酸鐵鋰作為動力鋰電池正極材料得到了廣泛的應用。政府市場分析師、研究機構(gòu)、公司甚至證券公司都把賭注押在了這種材料上，認為它將成為動力鋰電池的未來發(fā)展方向。究其原因，主要有以下兩點:一是受美國研究方向的影響，較早采用A123公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池正極材料。其次，國內(nèi)尚未研制出具有良好高溫循環(huán)和儲存性能的動態(tài)錳酸鋰材料。然而，磷酸鐵鋰也存在著不可忽視的基本缺點，可以總結(jié)如下: 　　1. 在制備磷酸鐵鋰的燒結(jié)過程當中，氧化鐵在還原氣氛中高溫還原為鐵元素。簡單的鐵質(zhì)會造成電池中的微短路，是電池中最忌諱的材料。這也是為什么這種材料在日本沒有被用作動力鋰電池的正極材料的一個重要原因。 　　2. 磷酸鐵鋰存在振動密度低、壓實密度低等性能缺點，造成鋰電池能量密度低。低溫性能較差，即使是納米碳涂層也無法解決這個問題。Argonne國家實驗室中心(argonnnational laboratory)儲能系統(tǒng)(centerforenergystoragesystems)主任唐希來博士(DonHillebrand)用可怕的這個詞來描述磷酸鐵鋰電池的低溫性能。盡管一些生產(chǎn)商聲稱，鋰離子磷酸鐵電池在低溫下仍能保持良好的容量，但這是在放電電流小、截止電壓低的情況下。在這種情況下，設(shè)備根本無法啟動。 　　3.材料的制備成本高于電池的制造成本，造成電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納濾和碳包覆可以提高材料的電化學性能，但也帶來了能量密度低、合成成本高、電極加工性能差、環(huán)境要求苛刻等問題。雖然磷酸鐵鋰中的化學元素Li、Fe、P含量豐富且成本低，但磷酸鐵鋰的產(chǎn)品成本并不低。即使在扣除研發(fā)成本后，材料的技術(shù)成本和電池制備成本也會增加單位存儲成本。 　　4. 產(chǎn)品一致性差。目前，國內(nèi)還沒有解決這一問題的磷酸鐵鋰工廠。從材料制備的角度來看，磷酸鐵鋰的合成是一個由固體磷酸鹽、氧化鐵和鋰鹽、碳前驅(qū)體和還原性氣相組成的復雜的多相反應。在這個復雜的反應過程當中，很難保證反應的一致性。 　　5. 常識產(chǎn)權(quán)。FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)于1993年6月25日獲得了第一項磷酸鐵鋰專利申請，其結(jié)果于1993年8月19日發(fā)表。磷酸鐵鋰基本專利由德克薩斯大學所有，碳涂層專利由加拿大人申請。這兩項基本專利是不可回避的。如果在成本中包括傭金，產(chǎn)品成本將會進一步增加。 　　此外，從鋰電池開發(fā)生產(chǎn)的相關(guān)經(jīng)驗來看，日本是第一個實現(xiàn)鋰電池商業(yè)化的國家，并主導了高端鋰電池市場。美國雖然在一些基礎(chǔ)研究方面處于領(lǐng)先地位，但尚未生產(chǎn)出大型鋰電池。因此，日本挑選改性錳酸鋰作為動力鋰電池正極材料更為合理。即使在美國，磷酸鐵鋰和錳酸鋰同樣被用作鋰電池的正極材料，聯(lián)邦政府支持這兩種體系的發(fā)展。鑒于上述問題，磷酸鐵鋰作為動力鋰電池正極材料難以在新能源汽車等領(lǐng)域得到廣泛應用。如果能解決錳酸鋰在高溫下循環(huán)和存儲性能差的問題，將具有成本低、倍增器性能高的優(yōu)點，在動力鋰電池中具有很大的應用潛力。 ? 聲明：本網(wǎng)站所發(fā)布文章，均來自于互聯(lián)網(wǎng)，不代表本站觀點，如有侵權(quán)，請致郵sales@greenway-battery.com刪除。