磷酸鐵鋰離子電池正極材料的優(yōu)點(diǎn)

1.高能量密度：其理論比容量為170mAh/g，產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過(guò)140mAh/g(0.2C,25°C);

2.安全無(wú)污染：是目前最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;符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對(duì)的綠色環(huán)保電池證;

3.壽命長(zhǎng)：在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上;磷酸鐵鋰離子電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān)，使用溫度過(guò)低或者過(guò)高在其充放電過(guò)程及使用過(guò)程均出現(xiàn)極大不良隱患;

4.充電性能：磷酸鐵鋰正極材料的鋰離子電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時(shí)內(nèi)將電池充滿;

5.重量輕:同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰離子電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。

磷酸鐵鋰離子電池作為鋰離子電池正極材料，是目前最安全的鋰離子電池正極材料，雖然振實(shí)密度低、電壓平臺(tái)低，但由于正極材料安全穩(wěn)定，使其在擠壓、過(guò)充、短路等濫用條件下依然安全，由于其安全穩(wěn)定性，磷酸鐵鋰離子電池已經(jīng)成為鋰離子動(dòng)力鋰電池的重要發(fā)展方向。

磷酸鐵鋰離子電池正極材料的缺點(diǎn)

1.導(dǎo)電性差。這個(gè)問(wèn)題是其最關(guān)鍵的問(wèn)題。磷酸鐵鋰離子電池之所以還沒(méi)有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)重要的問(wèn)題。但是，這個(gè)問(wèn)題目前已經(jīng)可以得到完美的解決：就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。

2.振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5g/ml，低的振實(shí)密度可以說(shuō)是磷酸鐵鋰離子電池的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但假如體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力鋰電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰重要是用來(lái)制作動(dòng)力鋰電池。

磷酸鐵鋰離子電池正極材料的基本要求

第一，材料自身電位高，這樣才能與負(fù)極材料之間形成較大的電位差，帶來(lái)能量密度高的電芯設(shè)計(jì)；同時(shí)帶電離子嵌入脫出對(duì)電極電位影響小，則充放電過(guò)程，不會(huì)有過(guò)大的電壓波動(dòng)，不會(huì)給系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣帶來(lái)不利影響。

第二，材料含鋰量高且鋰離子嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料，理論容量很高，但是有一半的鋰離子，第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料，是無(wú)法投入商用的。

第三，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大，鋰離子在材料內(nèi)部的移動(dòng)更迅速，嵌入和脫嵌的能力強(qiáng)。是影響電芯內(nèi)阻的因素，也是影響功率特性的因素。

第四，材料比表面積大，有大量的嵌鋰位置。表面積大，磷酸鐵鋰離子電池的嵌入通道相對(duì)較短，則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時(shí)，嵌鋰位置還要充足。

第五，與鋰離子電池電解液的相容性和熱穩(wěn)定性好，這點(diǎn)是出于安全性考慮。正極材料與電解液不容易發(fā)生反應(yīng)，以及在較高溫度下依然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并且仍然不易與電解液反應(yīng)。這樣的材質(zhì)，不會(huì)為電芯額外的熱積累供應(yīng)熱量，可以減少電芯進(jìn)入自生熱階段的概率。

第六，材料易得，且加工性能好。成本低，材料容易加工成電極，且電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是材料得到推廣應(yīng)用的有利條件。