概述磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)

磷酸鐵缺點(diǎn) 　　一種材料是否具有應(yīng)用開(kāi)發(fā)潛力，除了其優(yōu)點(diǎn)外，更重要的是該材料是否具有根本缺點(diǎn)。 　　在我國(guó)，磷酸鐵鋰作為動(dòng)力鋰電池正極材料得到了廣泛的應(yīng)用。政府市場(chǎng)分析師、研究機(jī)構(gòu)、公司甚至證券公司都把賭注押在了這種材料上，認(rèn)為它將成為動(dòng)力鋰電池的未來(lái)發(fā)展方向。究其原因，主要有以下兩點(diǎn):一是受美國(guó)研究方向的影響，較早采用A123公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池正極材料。其次，國(guó)內(nèi)尚未研制出具有良好高溫循環(huán)和儲(chǔ)存性能的動(dòng)態(tài)錳酸鋰材料。然而，磷酸鐵鋰也存在著不可忽視的基本缺點(diǎn)，可以總結(jié)如下: 　　1. 在制備磷酸鐵鋰的燒結(jié)過(guò)程當(dāng)中，氧化鐵在還原氣氛中高溫還原為鐵元素。簡(jiǎn)單的鐵質(zhì)會(huì)造成電池中的微短路，是電池中最忌諱的材料。這也是為什么這種材料在日本沒(méi)有被用作動(dòng)力鋰電池的正極材料的一個(gè)重要原因。 　　2. 磷酸鐵鋰存在振動(dòng)密度低、壓實(shí)密度低等性能缺點(diǎn)，造成鋰電池能量密度低。低溫性能較差，即使是納米碳涂層也無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題。Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中心(argonnnational laboratory)儲(chǔ)能系統(tǒng)(centerforenergystoragesystems)主任唐希來(lái)博士(DonHillebrand)用可怕的這個(gè)詞來(lái)描述磷酸鐵鋰電池的低溫性能。盡管一些生產(chǎn)商聲稱，鋰離子磷酸鐵電池在低溫下仍能保持良好的容量，但這是在放電電流小、截止電壓低的情況下。在這種情況下，設(shè)備根本無(wú)法啟動(dòng)。 　　3.材料的制備成本高于電池的制造成本，造成電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納濾和碳包覆可以提高材料的電化學(xué)性能，但也帶來(lái)了能量密度低、合成成本高、電極加工性能差、環(huán)境要求苛刻等問(wèn)題。雖然磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe、P含量豐富且成本低，但磷酸鐵鋰的產(chǎn)品成本并不低。即使在扣除研發(fā)成本后，材料的技術(shù)成本和電池制備成本也會(huì)增加單位存儲(chǔ)成本。 　　4. 產(chǎn)品一致性差。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有解決這一問(wèn)題的磷酸鐵鋰工廠。從材料制備的角度來(lái)看，磷酸鐵鋰的合成是一個(gè)由固體磷酸鹽、氧化鐵和鋰鹽、碳前驅(qū)體和還原性氣相組成的復(fù)雜的多相反應(yīng)。在這個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中，很難保證反應(yīng)的一致性。 　　5. 常識(shí)產(chǎn)權(quán)。FXMITTERMAIER&SOEHNEOHG(DE)于1993年6月25日獲得了第一項(xiàng)磷酸鐵鋰專利申請(qǐng)，其結(jié)果于1993年8月19日發(fā)表。磷酸鐵鋰基本專利由德克薩斯大學(xué)所有，碳涂層專利由加拿大人申請(qǐng)。這兩項(xiàng)基本專利是不可回避的。如果在成本中包括傭金，產(chǎn)品成本將會(huì)進(jìn)一步增加。 　　此外，從鋰電池開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，日本是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)鋰電池商業(yè)化的國(guó)家，并主導(dǎo)了高端鋰電池市場(chǎng)。美國(guó)雖然在一些基礎(chǔ)研究方面處于領(lǐng)先地位，但尚未生產(chǎn)出大型鋰電池。因此，日本挑選改性錳酸鋰作為動(dòng)力鋰電池正極材料更為合理。即使在美國(guó)，磷酸鐵鋰和錳酸鋰同樣被用作鋰電池的正極材料，聯(lián)邦政府支持這兩種體系的發(fā)展。鑒于上述問(wèn)題，磷酸鐵鋰作為動(dòng)力鋰電池正極材料難以在新能源汽車(chē)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如果能解決錳酸鋰在高溫下循環(huán)和存儲(chǔ)性能差的問(wèn)題，將具有成本低、倍增器性能高的優(yōu)點(diǎn)，在動(dòng)力鋰電池中具有很大的應(yīng)用潛力。 ? 聲明：本網(wǎng)站所發(fā)布文章，均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，不代表本站觀點(diǎn)，如有侵權(quán)，請(qǐng)致郵sales@greenway-battery.com刪除。