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LFP(磷酸鐵鋰)

LFP(磷酸鐵鋰)

磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料,化學(xué)式為LiFePO4,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(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學(xué)John. B. Goodenough等研究群,也接著報導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。

LFP(磷酸鐵鋰)
物料介紹
磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料,化學(xué)式為LiFePO4,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(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學(xué)John. B. Goodenough等研究群,也接著報導(dǎo)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(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu)(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(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料,尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比,LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環(huán)境污染。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)

各國都把電池產(chǎn)業(yè)擺在國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要位置,配套資金和各種政策面支持的力度很大,電動汽車用鋰離子動力電池已成為市場和研發(fā)的熱點。研究的主要正極材料包括錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鎳鈷錳(NCM)。
磷酸鐵鋰電池是一種推廣價值極高的新型鋰電池,是電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的核心產(chǎn)品之一。相比其他動力電池有無可比擬的優(yōu)勢。磷酸鐵鋰產(chǎn)品正處于產(chǎn)業(yè)的萌芽階段,產(chǎn)品未來市場巨大,作為一個新興的、具有戰(zhàn)略投資價值的產(chǎn)業(yè),值得產(chǎn)業(yè)資本或風(fēng)險資本去關(guān)注和投資。

物料用途

主要用于制造手機和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池作正極材料。
鋰離子電池作正極材料:涂碳鋁箔在鋰電池應(yīng)用中的優(yōu)勢
1.抑制電池極化,減少熱效應(yīng),提高倍率性能;
2.降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;
3.提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;
4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
5.保護(hù)集流體不被電解液腐蝕;
6.改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
導(dǎo)電涂層
利用功能涂層對電池導(dǎo)電基材進(jìn)行表面處理是一項突破性的技術(shù)創(chuàng)新,覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒,均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能,收集活性物質(zhì)的微電流,從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻,并能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結(jié)劑的使用量,進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。
涂層分水性(水劑體系)和油性(有機溶劑體系)兩種類型。
涂碳鋁箔/銅箔的性能優(yōu)勢
1.顯著提高電池組使用一致性,大幅降低電池組成本。如:
· 明顯降低電芯動態(tài)內(nèi)阻增幅 ;
· 提高電池組的壓差一致性 ;
· 延長電池組壽命 ;
· 大幅降低電池組成本。
2.提高活性材料和集流體的粘接附著力,降低極片制造成本。如:
· 改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力;
· 改善納米級或亞微米級的正極材料和集電極的附著力;
· 改善鈦酸鋰或其他高容量負(fù)極材料和集電極的附著力;
· 提高極片制成合格率,降低極片制造成本。
使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf(用3M膠帶或百格刀法),粘附力顯著提高。
3.減小極化,提高倍率和克容量,提升電池性能。如:
· 部分降低活性材料中粘接劑的比例,提高克容量;
· 改善活性物質(zhì)和集流體之間的電接觸;
· 減少極化,提高功率性能。
其中C-AL為涂碳鋁箔,E-AL為蝕刻鋁箔,U-AL為光鋁箔
4.保護(hù)集流體,延長電池使用壽命。如:
· 防止集流極腐蝕、氧化;
· 提高集流極表面張力,增強集流極的易涂覆性能;
· 可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標(biāo)準(zhǔn)箔材。
材料缺點
1、導(dǎo)電性差。這個問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用,這是一個主要的問題。但是,這個問題已經(jīng)可以得到的解決:就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實驗室報道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料在生產(chǎn)過程中已經(jīng)添加了導(dǎo)電劑,不需要制作電池時添加。實際上材料應(yīng)該為:LiFePO4/C,這樣一個復(fù)合材料。
2、振實密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5g/ml,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優(yōu)勢。即使它的成本低,安全性能好,穩(wěn)定性好,循環(huán)次數(shù)高,但如果體積太大,也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點在動力電池方面不會突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。
磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品現(xiàn)狀分析
各國都把電池產(chǎn)業(yè)擺在國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要位置,配套資金和各種政策面支持的力度很大,電動汽車用鋰離子動力電池已成為市場和研發(fā)的熱點。研究的主要正極材料包括錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP) 、鎳鈷錳(NCM)。
磷酸鐵鋰電池是一種推廣價值極高的新型鋰電池,是電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的核心產(chǎn)品之一。相比其他動力電池有無可比擬的優(yōu)勢。磷酸鐵鋰產(chǎn)品正處于產(chǎn)業(yè)的萌芽階段,產(chǎn)品未來市場巨大,作為一個新興的、具有戰(zhàn)略投資價值的產(chǎn)業(yè),值得產(chǎn)業(yè)資本或風(fēng)險資本去關(guān)注和投資。

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