鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6906次 | 2020年08月20日
磷酸鐵鋰是什么?
磷酸鐵鋰材料重要用于各種鋰離子電池,與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料,尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn204和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比,LiMPO4的原物料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。
磷酸鐵鋰離子電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種,重要有鉆酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鉆酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料,而其它正極材料由于多種原因,目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講,磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程,這一原理與鉆酸鋰,錳酸鋰完全相同。
1、磷酸鐵鋰性能特點(diǎn)
(1)高能量密度
磷酸鐵鋰?yán)碚摫热萘繛?70mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過140mAh/g(0.2C,
25℃);
(2)安全性
磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何對人體有害的重金屬元素;
(3)壽命長
在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;(原因:磷酸鐵鋰晶格穩(wěn)定性好,鋰離子的嵌入和脫出對晶格的影響不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是電子離子傳到率差,不適宜大電流的充放電,在應(yīng)用方面受阻。解決方法:在電極表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜進(jìn)行電極改性。
(4)無記憶效應(yīng)
(5)充電性能
用磷酸鐵鋰作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。
2、磷酸鐵鋰物理參數(shù)
(1)粒度分布
將粉未試樣按粒度不同分為若干級,每一級粉末(按質(zhì)量、按數(shù)量或按體積)所占的百分率。
表示粒度特性的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):
①D50:一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)所對應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%,小于它的顆粒也占50%,D50也叫中位徑或中值粒徑。
D50常用來表示粉體的平均粒度。
②D97:一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到97%時(shí)所對應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。D97常用來表示粉體粗端的粒度指標(biāo)。其它如D16、D90等參數(shù)的含義與物理意義與D97相似。
(2)振實(shí)密度(tapdensity)
在規(guī)定條件下容器中的粉未經(jīng)振實(shí)后所測得的單位容積的質(zhì)量。
p=m/v式中:
p一粉未的振實(shí)密度,g/cm3
m一粉料的質(zhì)量,g
v一粉料振實(shí)后的體積,cm3
(3)比表面積(specificsurfacearea)
單位體積或單位質(zhì)量顆粒的總表面積,單位:m2/g
(4)碳含量(C%)
單位體積或單位質(zhì)量中碳元素的含量,單位:%
(5)水分
單位體積或單位質(zhì)量中水份的含量
(6)XRD(X-raydiffraction)
X射線衍射,通過對材料進(jìn)行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的研究手段。
(7)克容量
即單位重量的電池或活性物質(zhì)所能放出的電量,單位mAh/g。
下一篇:鋰離子電池自放電的原因