浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点

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磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?优缺点对比

磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?优缺点对比

磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?优缺点对比
一、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池:是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不
会有供料问题。

其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170 mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。

优点:
相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属
和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。

缺点:
磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池
成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。

二、三元锂电池。

磷酸铁锂与钠离子电池

磷酸铁锂与钠离子电池

磷酸铁锂与钠离子电池1. 引言在当今社会,电池作为储能设备的重要组成部分,广泛应用于电动汽车、便携设备、储能系统等领域。

磷酸铁锂和钠离子电池作为两种重要的二次电池技术,在储能领域具有广阔的应用前景。

本文将对磷酸铁锂和钠离子电池进行详细介绍,并比较它们在储能系统中的优缺点。

2. 磷酸铁锂电池2.1 原理磷酸铁锂电池是一种锂离子电池,其正极材料为磷酸铁锂(LiFePO4)。

在充放电过程中,锂离子在正负极之间迁移,实现电荷的储存和释放。

2.2 优点磷酸铁锂电池具有以下优点:•安全性高:磷酸铁锂材料稳定性好,不易发生过热、燃烧等安全问题。

•寿命长:磷酸铁锂电池循环寿命长,可达2000次以上。

•能量密度高:磷酸铁锂电池能量密度较高,适用于需求较高能量密度的应用场景。

•环保:磷酸铁锂电池无重金属污染,对环境友好。

2.3 缺点磷酸铁锂电池也存在一些缺点:•电压平台低:磷酸铁锂电池的电压平台较低,限制了其在某些高压应用中的应用。

•导电性差:磷酸铁锂材料的导电性较差,导致其倍率性能相对较低。

3. 钠离子电池3.1 原理钠离子电池是一种新型的次锂离子电池技术,其正极材料为钠离子化合物。

钠离子在充放电过程中在正负极之间迁移,实现电荷的储存和释放。

3.2 优点钠离子电池具有以下优点:•丰富资源:钠资源相对丰富,价格低廉,有利于降低电池成本。

•高能量密度:钠离子电池能量密度较高,适用于需求较高能量密度的应用场景。

•寿命长:钠离子电池循环寿命长,可达数千次以上。

•环保:钠离子电池无重金属污染,对环境友好。

3.3 缺点钠离子电池也存在一些缺点:•安全性考虑:钠离子电池的钠离子在充放电过程中会膨胀,可能导致电池的安全性降低。

•电池性能不稳定:由于钠离子电池技术相对较新,目前尚存在一些技术难题,如循环寿命、倍率性能等方面的问题。

4. 磷酸铁锂电池与钠离子电池的比较4.1 安全性磷酸铁锂电池相对于钠离子电池具有更好的安全性。

磷酸铁锂材料在高温下不易发生过热、燃烧等安全问题,因此在电动汽车等对安全性要求较高的应用中得到广泛应用。

磷酸铁锂电池简介

磷酸铁锂电池简介

磷酸铁锂电池简介1.磷酸铁锂电池定义磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

2.磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定。

同时,该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点,是目前电池界竞相开发研究的热点。

该材料具有发上图所示的晶体结构。

工作电压范围:2.5~3.6V,平台约3.3V,比钴酸锂电池3.7V低一些。

由于该材料导电性差,需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒,或者往磷酸铁锂颗粒表面包覆导电碳材料,提高材料的电子电导率;或掺杂金属离子来提高导电性。

这样材料的密度低,做成电池的体积比容量低,只有180Wh/L(钴酸锂可做到400Wh/L 以上),在小电池领域,同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。

3.磷酸铁锂的优点:(1)安全。

磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。

绝不用担心爆炸。

(2)稳定性高。

包括高温充电的容量稳定性,储存性能等。

这是最大的优点。

(3)环保。

整个生产过程清洁无毒。

所有原料都无毒。

不像钴是有毒的物质。

(4)价格便宜。

4.磷酸铁锂的缺点:(1)导电性差,目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。

即:LiFePO4/C正极。

(2)振实密度较低。

一般只能达到1.3-1.5,电池极片的面密度低,所以同样型号的电池容量更低。

从消费便携电子产品上看,磷酸铁锂没有前途,在特定的电池领域使用较有优势,如动力电池。

(3)制造成本偏高,在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺配合,受工艺影响很大)。

(4)技术还未成熟。

由于振实密度低,比表面积大,需要改变电池先行工艺。

而且电解液也需重新开发适用的电解液体系,用现有的成熟电解液难发挥其性能。

没有批量配套的保护线路和充电器,较难在现有的电子设备上发挥出其特性,需要一个整体的行业整合。

5.磷酸铁锂电池产业:优势分析(1)磷酸铁锂产业符合政府产业政策的导向,各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度,配套资金和政策支持的力度很大,中国在这方面有过之而不及,过去关注镍氢电池,现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。

三元锂电池和磷酸铁锂电池的优缺点

三元锂电池和磷酸铁锂电池的优缺点

三元锂电池和磷酸铁锂电池的优缺点三元锂电池和磷酸铁锂电池是两种常见的动力锂电池,它们各有优缺点,适用于不同的应用场景,它们主要的优缺点在于:- 能量密度:三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg以上,未来可能达到300Wh/kg;而磷酸铁锂电池目前基本上徘徊在100~150Wh/kg,要突破200Wh/kg难度很大。

因此,三元锂电池可以提供更大的续航能力和更小的体积重量¹²。

- 安全性:磷酸铁锂电池的热稳定性更好,不会因为高温而导致结构不稳定和热失控。

而三元锂电池由于含有镍钴等金属元素,高温时容易发生氧化还原反应,引起自燃或爆炸¹²。

但是,安全性也受到电控系统、热管理系统、断电机制等因素的影响,不能一概而论³。

- 寿命:磷酸铁锂电池的寿命更长,一般可以达到3000次以上的充放电循环,而三元锂电池的寿命一般在2000次左右¹²。

这意味着磷酸铁锂电池更耐用,更适合长期使用。

- 成本:磷酸铁锂电池的成本更低,因为它不含有昂贵的镍钴等金属元素,而且制造工艺也相对简单¹²。

这对于降低新能源汽车的价格有很大的帮助。

- 充放电性能:三元锂电池的充放电效率更高,可以实现更快的充电速度和更大的放电功率¹²。

而磷酸铁锂电池的充放电效率较低,尤其是在低温条件下,容量损失较大⁴。

- 一致性:三元锂电池的一致性更好,这意味着它们之间的容量、内阻、开路电压等参数差异较小¹²。

而磷酸铁锂电池的一致性较差,需要通过叠片工艺或者分级管理来改善³。

一致性差会影响电池组的性能和寿命。

综上所述,三元锂电池和磷酸铁锂电池各有优劣,没有绝对的好坏之分。

它们适合不同的应用场景和需求。

例如,轿车、高端车、跑车等对于续航能力、充放电性能、体积重量等要求较高的车型,可能会倾向于选择三元锂电池;而客车、公交车、物流车等对于安全性、寿命、成本等要求较高的车型,可能会倾向于选择磷酸铁锂电池。

锂离子电池用磷酸铁锂正极材料

锂离子电池用磷酸铁锂正极材料

锂离子电池用磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂是一种常见的锂离子电池正极材料,被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等各种电子设备中。

它具有较高的比容量、优异的循环寿命和良好的安全性能,因此备受关注。

本文将从磷酸铁锂的基本特性、制备方法、优缺点以及应用领域等方面进行介绍。

一、磷酸铁锂的基本特性磷酸铁锂是一种正极材料,其化学式为LiFePO4。

相比于传统的钴酸锂和锰酸锂等材料,磷酸铁锂具有以下特点:1. 高比容量:磷酸铁锂的理论比容量为170mAh/g,相比于钴酸锂的140mAh/g和锰酸锂的100mAh/g,具有更高的储能能力。

2. 良好的循环寿命:磷酸铁锂具有较好的循环寿命,可达到几千次以上,而且在高温环境下依然能够保持较好的性能。

3. 优异的安全性:磷酸铁锂不含有稀有金属元素,对环境友好,且在过充、短路等极端条件下,不易引发安全事故。

二、磷酸铁锂的制备方法磷酸铁锂的制备主要有固相法、溶胶-凝胶法和水热法等。

其中,固相法是最常用的制备方法之一。

其主要步骤包括混合原料、烧结和研磨等。

首先,将含有锂、铁、磷元素的化合物按照一定的摩尔比混合均匀,然后进行高温烧结,使得混合物中的元素反应生成磷酸铁锂。

最后,将得到的产物进行研磨,以获得细小的颗粒。

三、磷酸铁锂的优缺点磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极材料,具有以下优点:1. 高能量密度:磷酸铁锂具有较高的比容量,能够提供更多的储能能力,使得电池具有较高的能量密度。

2. 长循环寿命:磷酸铁锂具有优异的循环寿命,能够进行多次的充放电循环而不损失性能。

3. 良好的安全性:磷酸铁锂相对于其他材料具有较好的安全性能,不易引发火灾或爆炸。

然而,磷酸铁锂也存在一些缺点:1. 低导电性:磷酸铁锂的导电性较差,影响了电池的充放电速率和功率性能。

2. 低电压平台:磷酸铁锂的电压平台较低,导致电池的电压输出相对较低。

四、磷酸铁锂的应用领域磷酸铁锂由于其良好的性能,被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等电子设备中。

磷酸铁锂电池的额定电压

磷酸铁锂电池的额定电压

磷酸铁锂电池的额定电压1. 磷酸铁锂电池的基本概念说到磷酸铁锂电池,很多人可能会问:“这是什么鬼?”其实,它就是一种锂离子电池的变种,广泛应用于电动车、储能系统以及一些便携式设备。

乍一看,可能觉得名字有点拗口,但仔细想想,它其实是由磷、铁和锂这几种元素构成的,真是一个低调奢华有内涵的家伙!它的额定电压一般在3.2到3.3伏之间,听起来不算高,但要知道,它在高性能电池中可是有一席之地的。

2. 磷酸铁锂电池的优缺点2.1 优点这玩意儿好处可多了,首先,安全性极高。

相较于其他类型的锂电池,磷酸铁锂电池几乎不会发生爆炸或者起火,简直就是个“安全小能手”。

想象一下,开车的时候一想到电池可能会自燃,心里那叫一个慌!但用上了磷酸铁锂电池,咱们就能安安心心地享受驾驶的乐趣了。

其次,磷酸铁锂电池的使用寿命也很惊人。

正常情况下,它能撑个2000次充放电,甚至更多,简直就像是长生不老的电池。

想要追求“久坐不垮”的感觉吗?这电池绝对是你值得拥有的选择!而且,它的耐高温能力也很强,像那种在烈日下暴晒的日子,它都能顶得住,真是给人稳稳的安全感。

2.2 缺点不过,天下没有十全十美的事儿,磷酸铁锂电池也有一些不足之处。

比如,能量密度相对较低,换句话说,就是同样的体积,它储存的电量可能比其他类型的电池要少些。

简单来说,就是有点“瘦小”,这也让它在一些要求电量大的应用场景中显得力不从心。

另外,磷酸铁锂电池的价格相对较高。

虽然从长远来看,它的耐用性和安全性能帮你省不少心,但初期投入还是得咬牙切齿地掏腰包,这让很多小伙伴们在选择的时候有点犹豫。

3. 磷酸铁锂电池的应用前景3.1 电动车领域随着电动车的逐渐普及,磷酸铁锂电池在这个领域可谓是如鱼得水。

大家都希望自己的电动车既安全又耐用,而磷酸铁锂电池正好满足了这个需求。

想象一下,开着电动车,心里知道电池可靠,驾驶起来那种畅快感,简直不要太爽!而且,随着技术的不断进步,未来的磷酸铁锂电池会越来越轻便,真是让人期待。

磷酸铁锂电池和三元锂电池优缺点及应用范围

磷酸铁锂电池和三元锂电池优缺点及应用范围

磷酸铁锂电池和三元锂电池优缺点及应用范围1.高安全性:磷酸铁锂电池相比其他锂离子电池更加安全可靠,不会因过充、过放、过热等情况导致爆炸或起火。

2.较长的寿命:磷酸铁锂电池具有很好的循环寿命,可达到数千次充放电循环,使其在储能领域有着广泛的应用。

3.较稳定的高温性能:磷酸铁锂电池的高温性能相对较好,能够在高温下保持相对稳定的性能,适用于一些高温环境下的应用场景。

与之相对比,磷酸铁锂电池也存在一些缺点:1.能量密度相对较低:磷酸铁锂电池的能量密度相对较低,导致其体积相对较大,限制了一些对电池体积要求较高的应用场景。

2.较低的充放电效率:磷酸铁锂电池在充放电过程中存在一定的能量损耗,充放电效率相对较低。

3.不适用于高功率输出:磷酸铁锂电池的功率输出能力相对较弱,不适合在对功率需求较高的领域使用,如电动汽车。

接下来,我们来了解一下三元锂电池的特点:1.高能量密度:三元锂电池相比磷酸铁锂电池具有更高的能量密度,能够提供更大的能量存储容量,适用于一些对电池容量要求较高的应用场景。

2.较高的充放电效率:三元锂电池的充放电效率相对较高,在充放电过程中能够更好地存储和释放电能。

3.较低的自放电率:三元锂电池具有较低的自放电率,即在不使用的情况下电池自身的电量损失相对较低。

尽管三元锂电池具有上述优点,但它也存在一些不足之处:1.安全性相对较低:三元锂电池相比磷酸铁锂电池,在安全性能方面稍显逊色,暴露在极端条件下可能引发火灾和爆炸。

2.相对短的寿命:相比磷酸铁锂电池,三元锂电池的循环寿命相对较短,一般为数百次充放电循环。

3.较差的高温性能:三元锂电池的高温性能相对较差,容易在高温环境下引发电池受损,因此在高温环境下的应用场景较为有限。

从应用范围来看,磷酸铁锂电池在储能领域得到了广泛应用,如电动工具、电动汽车、太阳能储能系统等。

而三元锂电池则广泛应用于移动设备、电动车辆、消费电子产品等领域。

总结起来,磷酸铁锂电池和三元锂电池都具有各自的优点和不足之处,选择适合自己需求的电池类型要根据具体的应用场景和性能需求来决定。

1度电 磷酸铁锂 重量

1度电 磷酸铁锂 重量

1度电磷酸铁锂重量(原创版)目录1.磷酸铁锂电池的概述2.磷酸铁锂电池的优点3.磷酸铁锂电池的缺点4.磷酸铁锂电池在储能领域的应用5.磷酸铁锂电池与环保的关系正文1.磷酸铁锂电池的概述磷酸铁锂电池是一种新型的可充电电池,它主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。

其中,正极材料通常采用磷酸铁锂(LiFePO4),负极材料多为石墨,电解液为六氟磷酸锂,隔膜则起到防止正负极短路的作用。

磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、循环寿命长、环保等优点,被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。

2.磷酸铁锂电池的优点(1)高能量密度:磷酸铁锂电池的能量密度较高,可以提供较长的续航里程。

(2)优秀的循环寿命:磷酸铁锂电池在充放电过程中的损耗较小,因此具有较长的循环寿命。

(3)安全性较高:磷酸铁锂电池在充放电过程中的热稳定性较好,安全性较高。

(4)环保:磷酸铁锂电池在使用过程中不产生污染,具有较好的环保性能。

3.磷酸铁锂电池的缺点(1)低温性能较差:在低温环境下,磷酸铁锂电池的容量和性能会有所降低。

(2)体积较大:相较于其他类型的锂电池,磷酸铁锂电池的体积较大。

(3)成本较高:磷酸铁锂电池的制造成本相对较高,这限制了其在某些领域的应用。

4.磷酸铁锂电池在储能领域的应用磷酸铁锂电池在储能领域有着广泛的应用,包括家庭储能系统、电网储能系统、通信基站备用电源等。

其高能量密度、长循环寿命和环保性能使得磷酸铁锂电池成为储能领域的理想选择。

5.磷酸铁锂电池与环保的关系磷酸铁锂电池在使用过程中不产生污染,具有较好的环保性能。

与传统的铅酸电池相比,磷酸铁锂电池具有更高的环保优势。

此外,随着我国对环保的重视程度不断提高,磷酸铁锂电池在储能领域的应用将得到更广泛的推广。

总之,磷酸铁锂电池具有诸多优点,被广泛应用于电动汽车和储能领域。

然而,它也存在一定的缺点,如低温性能较差、体积较大和成本较高。

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本文摘自再生资源回收-变宝网()浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。

由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。

也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池。

一、工作原理磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。

其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。

二、意义金属交易市场,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)存储量较多。

正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。

因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。

它的另一个特点是对环境环保无污染。

作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。

采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C 放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。

三、结构与工作原理LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。

电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。

LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li通过隔膜向正极迁移。

锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

四、主要性能LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。

由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。

例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。

这里要说明的是,不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。

磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别,可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。

不同类型电池的同类参数也有一些差异。

五、过放电到零电压试验:采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。

试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。

再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。

最后比较两种零电压存放期不同的差别。

试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。

这试验说明该磷酸铁锂电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。

这是其他种类锂离子电池不具有的特性。

六、优势1、重量轻同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。

2、高温性能好磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

工作温度范围宽广(-20C——75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

3、大容量∩充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。

像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。

4、安全性能的改善磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。

有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。

虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改善。

5、寿命的改善磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。

同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,理论寿命将达到7~8年。

综合考虑,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。

大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。

6、环保磷酸铁锂电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。

所以锂电池之所以被业界看好,主要是环保考量,因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励发展的项目。

随着中国加入WTO,中国电动自行车的出口量将迅速增大,而进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池。

但有专家表示,铅酸电池造成的环境污染,主要发生在企业不规范的生产过程和回收处理环节。

同理,锂电池属于新能源行业不错,但它也不能避免重金属污染的问题。

金属材料加工中有铅、砷、镉、汞、铬等都有可能会释放到灰尘和水中。

电池本身就是一种化学物质,所以有可能会产生两种污染:①生产工程中的工艺排泄物污染;②报废以后的电池污染。

磷酸铁锂电池也有其缺点:例如低温性能差,正极材料振实密度小,等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池,因此在微型电池方面不具有优势。

而用于动力电池时,磷酸铁锂电池和其他电池一样,需要面对电池一致性问题。

七、缺点一种材料是否具有应用发展潜力,除了关注其优点外,更为关键的是该材料是否具有根本性的缺陷。

国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料,从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料,将其作为动力型锂离子电池的发展方向。

分析其原因,主要有下列两点:首先是受到美国研发方向的影响,美国Valence 与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。

其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。

但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:1、知识产权问题。

目前磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有,而碳包覆专利被加拿大人所申请。

这两个基础性专利是无法绕过去的,如果成本中计算上专利使用费的话,那产品成本将会进一步提高。

2、产品一致性差。

目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题。

从材料制备角度来说,磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应,有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐,外加碳的前驱体以及还原性气相。

在这一复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。

3、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。

单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。

这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

4、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。

低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。

美国阿贡国家实验室储能系统中心主任DonHillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候,他用terrible来形容,他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。

尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。

在这种状况下,设备根本就无法启动工作。

5、材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差。

磷酸铁锂的纳米化和碳包覆尽管提高了材料的电化学性能,但是也带来了其它问题,如能量密度的降低、合成成本的提高、电极加工性能不良以及对环境要求苛刻等问题。

尽管磷酸铁锂中的化学元素Li、Fe与P很丰富,成本也较低,但是制备出的磷酸铁锂产品成本并不低,即使去掉前期的研发成本,该材料的工艺成本加上较高的制备电池的成本,会使得最终单位储能电量的成本较高。

此外,从研发和生产锂离子电池的经验来看,日本是锂离子电池最早商业化的国家,并且一直占据着高端锂离子电池市场。

而美国尽管在一些基础研究上领先,但是到目前为止还没有一家大型锂离子电池生产企业。

因此,日本选择改性锰酸锂作为动力型锂离子电池正极材料更有其道理。

即使是在美国,利用磷酸铁锂和锰酸锂作为动力型锂离子电池正极材料的厂家也是各占一半,联邦政府也是同时支持这两种体系的研发。

鉴于磷酸铁锂存在的上述问题,很难作为动力型锂离子电池的正极材料在新能源汽车等领域获得广泛应用。

如果能够解决锰酸锂存在的高温循环与储存性能差的难题,凭借其低成本与高倍率性能的优势,在动力型锂离子电池中的应用将有巨大的潜力。

本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站;变宝网官网:/?qx买卖废品废料,再生料就上变宝网,什么废料都有!。

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