博力威  EN

 Copyright ©2006-2020 广东博力威科技股份有限公司版权所有 粤ICP备11070025号 

         博力威科技

0769-27282088

传真:0769-22290098
邮箱: info@greenway-battery.com
地址: 广东省东莞市东城街道东城科技园

旗下公司

博力威香港

博力威欧洲

博力威新能源

服务热线

关于博力威                                产品中心                                                    新闻中心                                  关注我们

新闻中心

>
>
概述磷酸铁锂电池的缺陷

概述磷酸铁锂电池的缺陷

来源:
2021/09/13 15:20
浏览量
【摘要】:

  磷酸铁缺陷

  一种材料是否具有应用开发潜力,除了其优点外,更重要的是该材料是否具有根本缺陷。

  在我国,锂磷酸铁锂电池作为动力锂电池正极材料得到了广泛的应用。政府市场分析师、研究机构、企业甚至证券公司都把赌注押在了这种材料上,认为它将成为动力锂电池的未来发展方向。究其原因,主要有以下两点:一是受美国研究方向的影响,较早采用A123公司生产的磷酸铁锂电池正极材料。其次,国内尚未研制出具有良好高温循环和储存性能的动态锰酸锂材料。然而,磷酸铁锂也存在着不可忽视的基本缺陷,可以总结如下:

  1. 在制备磷酸铁锂的烧结过程中,氧化铁在还原气氛中高温还原为铁元素。简单的铁质会造成电池中的微短路,是电池中最忌讳的材料。这也是为什么这种材料在日本没有被用作动力锂电池的正极材料的一个重要原因。

  2. 磷酸铁锂存在振动密度低、压实密度低等性能缺陷,导致锂电池能量密度低。低温性能较差,即使是纳米碳涂层也无法解决这个问题。Argonne国家实验室中心(argonnnational laboratory)储能系统(centerforenergystoragesystems)主任唐希来博士(DonHillebrand)用可怕的这个词来描述磷酸铁锂电池的低温性能。尽管一些制造商声称,锂离子磷酸铁电池在低温下仍能保持良好的容量,但这是在放电电流小、截止电压低的情况下。在这种情况下,设备根本无法启动。

  3.材料的制备成本高于电池的制造成本,导致电池成品率低,一致性差。磷酸铁锂的纳滤和碳包覆可以提高材料的电化学性能,但也带来了能量密度低、合成成本高、电极加工性能差、环境要求苛刻等问题。虽然磷酸铁锂中的化学元素Li、Fe、P含量丰富且成本低,但磷酸铁锂的产品成本并不低。即使在扣除研发成本后,材料的技术成本和电池制备成本也会增加单位存储成本。

  4. 产品一致性差。目前,国内还没有解决这一问题的磷酸铁锂工厂。从材料制备的角度来看,磷酸铁锂的合成是一个由固体磷酸盐、氧化铁和锂盐、碳前驱体和还原性气相组成的复杂的多相反应。在这个复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。

  5. 知识产权。FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)于1993年6月25日获得了第一项磷酸铁锂专利申请,其结果于1993年8月19日发表。磷酸铁锂基本专利由德克萨斯大学所有,碳涂层专利由加拿大人申请。这两项基本专利是不可回避的。如果在成本中包括佣金,产品成本将会进一步增加。

  此外,从锂电池开发生产的相关经验来看,日本是第一个实现锂电池商业化的国家,并主导了高端锂电池市场。美国虽然在一些基础研究方面处于领先地位,但尚未生产出大型锂电池。因此,日本选择改性锰酸锂作为动力锂电池正极材料更为合理。即使在美国,磷酸铁锂和锰酸锂同样被用作锂电池的正极材料,联邦政府支持这两种体系的发展。鉴于上述问题,磷酸铁锂作为动力锂电池正极材料难以在新能源汽车等领域得到广泛应用。如果能解决锰酸锂在高温下循环和存储性能差的问题,将具有成本低、倍增器性能高的优点,在动力锂电池中具有很大的应用潜力。

 

声明:本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请致邮sales@greenway-battery.com删除。