什么是磷酸鐵鋰?

???????????????????????? 磷酸鐵鋰圖

功能用途
　　磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池.
　　自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬，M為CoFe兩者之組合:LiFeCOPO4)的橄欖石結構的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學John. B. Goodenough等研究群，也接著報導了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性，美國與日本不約而同地發表橄欖石結構(LiMPO4), 使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發展。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境污染。
　　磷酸鐵鋰性能
　　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140 mAh/g（0.2C, 25°C）;
　　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.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。
　　國內國際磷酸鐵鋰材料生產商：
　　國內：天津斯特蘭 北大先行 湖南瑞翔 蘇州恒正其中天津斯特蘭現在材料穩定批量產業化生產 北大先行小批量生產 國際：加拿大Phostech、美國Valence、美國A123、日本sony. 其中A123規模最大且得到美國政府的大力資助。
　　新穎性及特點
　　磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。目前全球已經有很多廠家開始了工業化生產，國外美國Valence（威能）公司和A123（高博），國內天津斯特蘭，北大先行等。其特點是放電容量大，價格低廉，無毒性，不造成環境污染。世界各國正競相實現產業化生產。
　　但是其振實密度低，影響電容量。
　　目前主要的生產方法為活法，產品指標不穩定。
　　鋰離子電池的性能主要取決于正負極材料，磷酸鐵鋰作為鋰電池正極材料是近幾年才出現的事，國內開發出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池最重要的技術指標。1C充放循環壽命達2000次。單節電池過充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜，壽命長等優點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
　　本項目屬于高新技術項目中功能性能源材料的開發，是國家“863”計劃、“973”計劃和“十一五”高技術產業發展規劃重點支持的領域。

?磷酸鐵鋰電池的低溫性能是令人擔心的。盡管人們通過各種方法（例如鋰位、鐵位、甚至磷酸位的摻雜改善離子和電子導電性能，通過改善一次或二次顆粒的粒徑及形貌控制有效反應面積、通過加入額外的導電劑增加電子導電性等）改善磷酸鐵鋰的低溫性能，但是磷酸鐵鋰材料的固有特點，決定其低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對于單只電芯（注意是單只而非電池組，對于電池組而言，實測的低溫性能可能會略高，這與散熱條件有關）而言，其0℃時的容量保持率約60～70％，－10℃時為40～55％，－20℃時為20～40％。這樣的低溫性能顯然不能滿足動力電源的使用要求的。當前一些廠家通過改進電解液體系、改進正極配方、改進材料性能和改善電芯結構設計等使磷酸鐵鋰的低溫性能有所提升，但還未真正滿足需求。