磷酸鐵鋰的優缺點

一、磷酸鐵鋰的優點

1.高能量密度
其理論比容量為170mAh/g，產品實際比容量可超過140mAh/g（0.2C，25℃）；
2.安全性
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，在應用方面受阻。解決方法：在電極表面包覆導電材料、摻雜進行電極改性。
4.無記憶效應
5.充電性能
磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時內將電池充滿。
原料來源豐富、價廉，環境友好，不含任何對人體有害的重金屬元素
6、熱穩定性好
循環性能好（在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上）

磷酸鐵鋰熱穩定性很好，FePO4在210~410C的溫度范圍內放出的熱量僅為210j/g；
LiCoO2充電狀態（CoO2）開始分解產生氧氣的溫度為240℃，放出熱量約為1000j/g

7、循環性能好
由于LiFePO4與FePO4結構相似，鋰離子脫出/嵌入后，LiFePO4晶體結構幾乎不發生重排。

二、磷酸鐵鋰的缺點
電子導電率低、離子擴散系數低、振實密度不高、合成成本略高

磷酸鋰鐵電池缺點彌補方法

磷酸鋰鐵缺點彌補方法有：碳包覆改善電子導電性、添加金屬粒子、導電有機物包覆、摻雜金屬離子改善電子導電性、合成小粒度材料減少擴散距離、合成粒度可控的類球形顆粒。

1、碳包覆技術
原料混合式加入
（1）直接加入碳：石墨、炭黑、乙炔黑等；
（2）熱解后能轉變為碳的物質：葡萄糖、蔗糖、白糖、聚丙烯、聚丙烯酰胺、
聚丙烯酸鋰、聚乙烯醇、檸檬酸、煤油、β-環糊精、乙醇和酚醛樹脂等

2、燒結結束時加入
在磷酸鐵鋰燒結束后的降溫階段，對其噴灑甲醇，甲醇受熱分解碳化，在磷酸鐵鋰表面形成碳膜

3、添加金屬粒子
（1）利用銀鏡反應在磷酸鐵鋰表面鍍銀
（2）直接在混料時加入銀或銅的顆粒

4、導電有機物包覆
在磷酸鐵鋰的表面聚合聚吡咯、聚塞吩、聚苯胺等導電有機物

5、摻雜金屬離子
采用球磨混合原料再進行固相合成的方法合成六種摻雜物質Li1-xMxFePO4
（M=Mg、Al、Ti、Zr、Nb、W）。摻雜后材料的電子電導率較LiFePOa的電子電導率提高了8個數量級，室溫下達到10-2S·cm-1