简介磷酸铁锂电池正极材料的优缺点以及基本要求

磷酸铁锂电池正极材料的优势

1.高能量密度：其理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25°C);

2.安全无污染：是目前最安全的锂电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证;

3.寿命长：在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上;磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均出现极大不良隐患;

4.充电性能：磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池洋溢;

5.重量轻:同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸蓄电池体积的2/3，重量是铅酸蓄电池的1/3。

磷酸铁锂电池作为锂电池正极材料，是目前最安全的锂电池正极材料，虽然振实密度低、电压平台低，但由于正极材料安全稳定，使其在挤压、过充、短路等滥用条件下仍旧安全，由于其安全稳定性，磷酸铁锂电池已经成为锂离子动力锂离子电池的紧要发展方向。

磷酸铁锂电池正极材料的缺点

1.导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂电池之所以还没有大范围的使用，这是一个紧要的问题。但是，这个问题目前已经可以得到完美的处理：就是添加C或其它导电剂。试验室报道可以达到160mAh/g以上的比容量。

2.振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5g/ml，低的振实密度可以说是磷酸铁锂电池的最大缺点。这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优点。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但倘若体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。这一缺点在动力锂离子电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂紧要是用来制作动力锂离子电池。

磷酸铁锂电池正极材料的基本要求

第一，材料自身电位高，这样才能与负极材料之间形成较大的电位差，带来能量密度高的电芯设计；同时带电离子嵌入脱出对电极电位影响小，则充放电过程，不会有过大的电压波动，不会给系统内的其他电气带来不利影响。

第二，材料含锂量高且锂离子嵌入脱嵌可逆。这是高容量的前提。有些正极材料，理论容量很高，但是有一半的锂离子，第一次嵌入以后就失去了活性。这样的材料，是无法投入商用的。

第三，锂离子扩散系数大，锂离子在材料内部的移动更迅速，嵌入和脱嵌的能力强。是影响电芯内阻的因素，也是影响功率特性的因素。

第四，材料比表面积大，有大量的嵌锂位置。表面积大，磷酸铁锂电池的嵌入通道相对较短，则嵌入和脱嵌更容易。通道浅的同时，嵌锂位置还要充分。

第五，与锂电池电解液的相容性和热稳定性好，这点是出于安全性考虑。正极材料与电解液不容易发生反应，以及在较高温度下仍旧结构稳定并且依然不易与电解液反应。这样的材质，不会为电芯额外的热积累供应热量，可以减少电芯进入自生热阶段的概率。

第六，材料易得，且出产性能好。成本低，材料容易出产成电极，且电极结构稳定，是材料得到推广使用的有利条件。

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